Markus These

Mündliche Fachprüfung

Kryptologie

PGPPretty Good Privacy

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PGPPretty Good Privacy

Einleitung

Vergleichen wir mal den Emailverkehr mit dem Postweg!

Einleitung

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Einleitung

Wenn wir den privaten Mailverkehr mit herkömmlicher Mail vergleichen wollen, ist der Vergleich zur Postkarte allerdings leider treffender als der zum Brief im Umschlag. Private Mails können theoretisch von allen Systemen gelesen werden, durch deren Hände die private Mail geht. Und das können einige sein ! Wenn wir also Mails mit geheimen Inhalt versenden oder einfach nur unsere Privatsphäre gesichert wissen wollen (Stichwort: Datenschutz), so müssen wir "die Postkarte" in einen Umschlag stecken und erst danach verschicken.

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Einleitung

Es ist also besser, unsere Emails auch in einen Umschlag zu stecken.

Dieser sichere Umschlag, auf den ich hier anspiele, ist bekannt geworden unter dem Begriff "Pretty Good Privacy" (deutsch: "Recht gute Privatsphäre") oder unter der Abkürzung PGP.

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PGPPretty Good Privacy

Was ist PGP?Was ist PGP

Pretty Good Privacy (PGP) wurde von Philip Zimmermann entwickelt und ist ein besonders sicheres Verschlüsselungs-System für Mails, Texte und Dateien.

Es ist kostenlos zu bekommen und auf vielen Plattformen einsetzbar. Der Mailaustausch zwischen verschiedenen Betriebssystemen ist also kein Problem.

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Warum PGPWarum sollte man PGP nutzen

"...Leute, die ihre Mails verschlüsseln, müssen irgendwie illegale Ziele verfolgen..."

Zitat aus dem Internet:

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Warum PGPEs gibt aber Emails und Daten die man nicht unbedingt der Öffentlichkeit zeigen möchte. Ohne eine Verschlüsselung kann jeder, der die Mail abfängt oder mitliest, den Inhalt problemlos einsehen.

Es gibt aber sicherlich Nachrichten, die man der Öffentlichkeit verschweigen möchte. Ein gutes Beispiel ist da die jährliche Steuererklärung. Oder will man das der Nachbar weiß, was auf dem Gehaltsscheck steht?

Anmerkung: Im normalen Briefverkehr ist das Briefgeheimnis eine Selbstverständlichkeit. Stelle Sie sich vor, es gäbe die Meinung, jeder der keine Postkarte schreibt, würde illegale Geheimnisse verbergen wollen.

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VerschlüsselnVerschlüsselungsverfahren

Man unterscheidet zwischen:

- Symmetrischer Chiffrierung - Asymmetrischer Chiffrierung

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Klartext

„Hallo Welt“

Geheimtext

„xxxxxxxxxx“

Klartext

„Hallo Welt“

Absender:Benutzt einenChiffrierschlüssel Zum verschlüsselndes Klartextes

Empfänger:Entschlüsselt mitdem Dechiffrier- Schlüssel. Dieser istidentisch mit demChiffrierschlüssel des Absenders

Dechiffrier

Schlüssel

VerschlüsselnSymmetrisch

Chiffrier

Schlüssel

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Absender:Benutzt denöffentlichen Keydes Empfängerszum Verschlüsselnder Nachricht

Empfänger:Entschlüsselt die empfangende Nachricht mir seinemeigenen privatenSchlüssel

öffentlicher

Schlüssel

privater

Schlüssel

VerschlüsselnAsymmetrische (Public-Key-Verfahren)

KlartextGeheimtextKlartext

„Hallo Welt“ „xxxxxxxxxx“ „Hallo Welt“

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Zu: Public-Key-VerfahrenMit PGP

verschlüsseln

Wird eine Mail oder eine Datei mit dem öffentlichen Schlüssel verschlüsselt, kann sie nur mit dem dazugehörigen privaten Schlüssel wieder entschlüsselt werden. Selbst mit dem öffentlichen Schlüssel, mit dem die Mail verschlüsselt wurde, kann sie nicht wieder in den Original Zustand zurück geführt werden.

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Mit PGPverschlüsseln

PGP: Verschlüsselung

In den vorgegangenen Folien habe ich Ihnen die Vor- und Nachteile von dem Public-key-verfahren und dem symmetrischen Chiffrierverfahren gezeigt.

PGP lässt diese beiden Verfahren zu einem Hybridverfahren verschmelzen undnutzt somit nur die Vorteile der einzelnen Verfahren.

Das ist derzeit auch gängig in der Praxis.

Symmetrische Verschlüsselung für den Text und der zusätzlich nötige Session Key, wird mir dem Public-Key-Verfahren verschlüsselt.

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Mit PGPverschlüsseln

Klartext

SessionKey

Public KeyDes Empfängers

SymmetrischeVerschlüsselungdes Klartextes

AsymmetrischeVerschlüsselungdes Session Key

Geheimtext

VerschlüsselteSession Key

Geheimtext +verschlüsselterSession Key

Zum Empfänger

PGP: Verschlüsselung

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PGP: Entschlüsselung Mit PGPverschlüsseln

Geheimtext +verschlüsselterSession Key

Vom Sender

Geheimtext

Privater Key des Empfängers

VerschlüsselteSession Key

SymmetrischeEntschlüsselung

des Geheimtextes

AsymmetrischeEntschlüsselungdes Session Key

Session Key Klartext

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SignaturenSignaturen

Der Sender bildet einen Hashwert auf seine Nachricht und verschlüsselt diesen mit seinem Private Key

Jetzt schickt er seine Nachricht + gebildeten Hashwert zu dem Empfänger

Der Empfänger kann mit dem Public Key des Senders den Hashwert entschlüsseln

Bildet er nun selbst den Hashwert der Nachricht, kann er bei Gleichheitsicher sein, das der Absender stimmt.

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SignaturenSender Empfänger

Besitzt:Public KeyPrivate Key

Nachricht

Der Sender bildet einen Hashwert auf seine Nachricht und verschlüsselt diesen mit seinem Private Key

Public KeyBesitzt:Public Key (des Senders)

Nachricht Hashwert

(verschlüsselt)Der Empfänger kann mit dem Public Key des Senders den Hashwert entschlüsseln. Bildet er nun selbst den Hashwert der Nachricht, kann er bei Gleichheitsicher sein, das der Absender stimmt.

NachrichtHashwert (verschlüsselt)

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VerfahrenWelche Verfahren benutzt PGP

PGP ist ja wie schon erwähnt ein hybrides Verschlüsselungssystem. Es besteht aus vier Verschlüsselungselementen.

- einem Zufallsgenerator - einen Hashfunktion (MD5 oder SHA) - einer symmetrischen Chiffrierung (IDEA) - einer asymmetrischen Chiffrierung (RSA oder Diffie-Hellman-Verfahren)

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Auf die beiden Verfahren...Verfahren

- Diffie-Hellman-Verfahren - RSA

.. will ich kurz eingehen:

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Diffie-Hellman-VerfahrenVerfahren

Der Sender erzeugt eine Zufallszahl a(<p)(geheim)

Berechnet A:=g^a mod p(öffentlich)

Berechnet k:=B^a mod p

Der Empfänger erzeugt eine Zufallszahl b(<p)(geheim)

Berechnet B:=g^b mod p(öffentlich)

Berechnet k:=A^b mod p

A

B

B^a mod p = (g^b mod p)^a mod p = g^ba mod p = g^ab mod p = (g^a mod p)^b mod p = A^b mod p

Die Primzahl p und die primitive Wurzel g von p sind öffentlich bekannt

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RSA-Verfahren (Rivest, Shamir, Adleman)Verfahren

Generieren der Schlüssel:

- Erzeugen von zwei Primzahlen p,q mit p!=q - Berechne den Modul m=p*q - Berechne m‘:=(p-1)*(q-1) - Erzeuge e<m‘ mit ggT(e,m‘)=1 - Berechne d:=e^-1 mod m‘

(geheim)(öffentlich)(geheim)(m,e: Public Key)(d: Private Key)

Der Sender willden Klartext z(Bitfolge <m)verschicken

berechnet Geheimtextc:=z^e mod m

Der Empfänger erzeugtm, e, d

(m, e) Public Keyd: Private Key

berechnet Klartextz=c^d mod m =(z^e)^d mod m

(m, e)

GeheimtextC

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SchwachstellenSchwachstellen

-Der Private Schlüssel fällt in fremde Hände-Jemand verfälscht öffentlichen Schlüssen-Viren & Trojanische Pferde-Ungefugter Zugriff auf Ihren Rechner-Überwachung Ihres Datenverkehrs

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Ende

Danke