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+====== LU05b - Verschlüsselung  ======
+//Siehe [[http://de.wikipedia.org/wiki/Verschl%C3%BCsselung]] und [[https://www.cryptool.org/de/cryptool-online]]//
+===== Einführung =====
+Die Verschlüsselung von Daten (Kryptologie) will verhindern, dass fremde Personen die Daten lesen können.
+Bereits in der Antike wurden verschiedene Verfahren zur Verschlüsselung entwickelt.
+Heute werden Daten für die Übermittlung (z.B. eMail) und zur Aufbewahrung verschlüsselt.
+Im Gegenzug versucht ein Angreifer, die geheimen Daten zu entschlüsseln (Kryptoanalyse).
+===== Begriffe =====
+==== Kryptologie ====
+Kryptologie ist die Wissenschaft der Informationssicherheit.
+Sie lässt sich in die beiden Teile **Kryptographie** und **Kryptoanalyse** unterteilen.
+=== Kryptographie ===
+Kryptographie befasst sich mit der Verschlüsselung von Daten.
+Dabei werden Verfahren entwickelt um Daten sicher und effizient zu verschlüsseln.
+=== Kryptoanalyse ===
+Die Kryptoanalyse versucht die verschlüsselten Daten zu entschlüsseln.
+Die Methoden der Kryptoanalyse werden eingesetzt um kryptographische Verfahren zu analysieren.
+  * Entweder um ein Verschlüsselungsverfahren zu brechen (zu umgehen). Dadurch wird es möglich, die Daten zu entschlüsseln.
+  * Oder um die Sicherheit eines Verfahrens zu prüfen bzw. zu messen. Damit lassen sich Aussagen über die Sicherheit einer Verschlüsselung machen.
+=== Brute force ===
+Der Angreifer versucht mit "roher Gewalt" den Schlüssel zu knacken.
+Dazu wird er einfach solange unterschiedliche Schlüssel ausprobieren, bis einer passt.
+Mittels brute force lässt sich theoretisch jede bekannte Verschlüsselung knacken.
+Allerdings steigt der Zeit- und Kostenaufwand bei einem starken Schlüssel sehr schnell an.
+Was nützt es, eine Datei zu knacken, deren Inhalt völlig veraltet ist.
+Zum Beispiel: 200 Jahre nach meinem Tod darf jemand gerne meinen Schlüssel knacken.
+=== Man-in-the-middle ===
+Der "Mann in der Mitte" versucht gar nicht erst, einen Schlüssel zu knacken.
+Stattdessen fängt er den Schlüssel ab und ersetzt ihn durch seinen eigenen.
+Damit verschlüssle ich meine Daten unwissentlich mit dem Schlüssel des Angreifers.
+{{de:modul:m114:learningunits:lu05:maninthemiddle.png?400|}}
+In der Grafik gibt Mario (man in the middle) seinen eigenen Schlüssel an Anna (Absenderin).
+Nun kann Mario die Nachricht entschlüsseln und lesen.
+Verschlüsselt Mario die Nachricht anschliessend mit dem öffentlichen Schlüssel von Ernst (Empfänger), so bleibt sein Eingreifen völlig unerkannt.
+==== Steganographie ====
+Bei der Steganographie geht es darum, die Übermittlung der Daten zu verstecken.
+Ein Angreifer soll nicht erfahren, dass überhaupt eine Nachricht verschickt wurde.
+Dazu tarnt man oft die eigentliche Nachricht als Teil einer anderen Datei.
+Zum Beispiel wird die Nachricht in den Farbinformationen eines Bildes versteckt.
+Niemand wird bemerken, dass der Blauanteil des Himmels an einigen Stellen 1/256tel mehr oder weniger ist.
+==== Verschlüsselungsverfahren ====
+=== Substituationsverfahren ===
+Beim Substituationsverfahren werden die Buchstaben durch andere Buchstaben oder Symbole ersetzt.
+Im einfachsten Fall werden einfach Buchstaben des Alphabeths vertauscht:
+^ A ^ B ^ C ^ D ^ E ^ F ^ G ^ H ^ I ^ J ^ K ^ L ^ M ^
+^ Z ^ Y ^ X ^ W ^ V ^ U ^ T ^ S ^ R ^ Q ^ P ^ O ^ N ^
+Jeder Buchstabe wird mit dem anderen Buchstaben in der gleichen Spalte vertauscht.
+**D** => **W** oder **R** => **I**
+=== Transpositionsverfahren ===
+Beim Transpositionsverfahren wird die Reihenfolge der Buchstaben verändert.
+Damit der Empfänger die Nachricht rekonstruieren kann, muss diese Umstellung der Reihenfolge nach vorher definierten Regeln erfolgen.
+==== Klartext ====
+Die unverschlüsselte Nachricht ist der Klartext.
+Der Klartext kann von Menschen gelesen und verstanden werden.
+==== Chiffretext ====
+Die verschlüsselte Nachricht wird als Chiffretext bezeichnet.
+Der Chiffretext muss zunächst entschlüsselt werden, damit die Nachricht wieder Sinn macht.
+==== Verschlüsselungsverfahren ====
+Das Verfahren beschreibt, wie der Klartext in den Chiffretext umgewandelt wird.
+Moderne Verfahren beschreiben sehr komplexe Berechnungen für die Umwandlung.
+==== Schlüssel ====
+Die meisten Verschlüsselungsverfahren verwenden einen Schlüssel.
+Der Schlüssel ist ein wichtiger Teil der Berechnungen und beeinflusst das Resultat.
+Obwohl verschiedene Personen das gleiche, standardisierte Verfahren verwenden, entstehen durch den Schlüssel völlig unterschiedliche Chiffre.
+=== Private Key ===
+Der persönliche Schlüssel erlaubt bei einem Public Key-Verfahren das Entschlüsseln des Chiffretext.
+Dieser Schlüssel darf niemals weitergegeben werden.
+In der Regel ist der Schlüssel zusätzlich mit einem Passwort-Text geschützt.
+=== Public Key ===
+Beim Public Key-Verfahren wird dieser Schlüssel zum Verschlüsseln benutzt.
+Diesen Schlüssel können Sie öffentlich machen und mit jeder interessierten Person teilen.
+==== Symmetrische Verschlüsselung ====
+Bei der symmetrischen Verschlüsselung wird der gleiche Schlüssel zum verschlüsseln und entschlüsseln eingesetzt.
+Daher müssen Sender und Empfänger zunächst den Schlüssel auf einem sicheren Weg austauschen.
+== Sinnbild ==
+{{de:modul:m114:learningunits:lu05:keysymmetrisch.png?400|}}
+Anna und Ernst verpacken Ihre Nachricht in eine Truhe mit einem Schloss.
+Beide verfügen über einen Schlüssel um das Schloss zu öffnen bzw. zu schliessen.
+==== Asymmetrische Verschlüsselung ====
+Bei diesen Verfahren verfügt der Empfänger über zwei unterschiedliche Schlüssel:
+  * Privater Schlüssel zum Entschlüsseln der Nachricht.
+  * Öffentlicher Schlüssel zum Verschlüsseln der Nachricht.
+Der Sender benötigt den öffentlichen Schlüssel des Empfängers.
+Mit dem öffentlichen Schlüssel kann der Sender die Nachricht verschlüsseln.
+Zum Entschlüsseln wird der private Schlüssel, den hoffentlich nur der Empfänger kennt, benötigt.
+== Sinnbild ==
+{{de:modul:m114:learningunits:lu05:keyasymmetrisch.png?400|}}
+Ernst (der Empfänger) hat sich ein Vorhängeschloss mit Schlüssel gekauft.
+Er übergibt an Anna (die Absenderin) sein Vorhängeschloss.
+Nun kann Anna die Nachricht mit dem Vorhängeschloss sichern.
+Nur mit dem Schlüssel kann das Vorhängeschloss wieder geöffnet werden.
+===== Beispiele für Symetrische Verschlüsselungsverfahren =====
+Im Kapitel [[de:modul:m114:learningunits:lu05:verschluesselungsverfahren]] finden Sie eine Auswahl an Beispielen für verschiedene Verschlüsselungsverfahren.
+----
+{{tag>m114-A0G}}
+[[https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/|{{https://i.creativecommons.org/l/by-nc-sa/4.0/88x31.png}}]] Marcel Suter