Verschlsselung digitaler Fernsehsignale Projektarbeit zum Thema Kryptographie Blockchiffren

Verschlüsselung digitaler Fernsehsignale Projektarbeit zum Thema Kryptographie Blockchiffren Kettering, Herber, Stamber, Schwäger, Schmitt Folie 1

Verschlüsselung digitaler Fernsehsignale Was sind Blockchiffren und wie läuft ein solcher Algorithmus konkret ab ? ? ? Kettering, Herber, Stamber, Schwäger, Schmitt Folie 2

Verschlüsselung digitaler Fernsehsignale • Blockchiffren werden nicht auf einen fortlaufenden Datenstrom angewandt • Die Daten werden vor der Verschlüsselung in eine Tabelle geschrieben • Die Zellen dieser Tabelle sind je ein Byte groß Kettering, Herber, Stamber, Schwäger, Schmitt Folie 3

Verschlüsselung digitaler Fernsehsignale Funktionsweise von AES Wie geht das denn genau? Kettering, Herber, Stamber, Schwäger, Schmitt Folie 4

Verschlüsselung digitaler Fernsehsignale • Die 128 Bit langen Blöcke werden in zweidimensionale Tabellen mit je vier Zeilen geschrieben • Anzahl der Spalten variiert je nach Länge der Blöcke • Es werden immer nur Teile des Benutzerschlüssels auf den Klartextblock angewandt • Die Anzahl r der Verschlüsselungen hängt dabei von der Schlüssellänge k und der Blockgröße b ab. Kettering, Herber, Stamber, Schwäger, Schmitt Folie 5

Verschlüsselung digitaler Fernsehsignale b = 128 b = 192 b = 256 k =128 r = 10 r = 12 k =192 r = 12 r = 14 k =256 r = 14 Kettering, Herber, Stamber, Schwäger, Schmitt Folie 6

Verschlüsselung digitaler Fernsehsignale • Die Daten werden zusätzlich in einer S-Box monoalphabethisch verschlüsselt • Die S-Box ist in Software meist als Array implementiert • Sie ist fest im Algorithmus implementiert Kettering, Herber, Stamber, Schwäger, Schmitt Folie 7

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Verschlüsselung digitaler Fernsehsignale Zeile 0 2 Zeile 1 3 Zeile 2 1 Zeile 3 1 Kettering, Herber, Stamber, Schwäger, Schmitt Folie 11

Verschlüsselung digitaler Fernsehsignale • Hier eine kurze Zusammenfassung des Verschlüsselungsvorgangs • Schlüsselexpansion • Vorrunde • Key. Addition • Verschlüsselungsrunden (wiederhole solange runde < r) • Substitution • Shift. Row Kettering, Herber, Stamber, Schwäger, Schmitt Folie 13

Verschlüsselung digitaler Fernsehsignale • Mix. Column • Key. Addition • Schlussrunde • Substitution • Shift. Row • Key. Addition Kettering, Herber, Stamber, Schwäger, Schmitt Folie 14

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Verschlüsselung digitaler Fernsehsignale • Zur Entschlüsselung der Daten muss genau rückwärts vorgegangen werden • Die Daten werden zunächst in eine zweidimensionale Tabelle gelesen und die Rundenschlüssel werden generiert • Es wird mit der Schlussrunde begonnen • Alle Funktionen einer Runde werden in umgekehrter Reihenfolge abgearbeitet Kettering, Herber, Stamber, Schwäger, Schmitt Folie 16

Verschlüsselung digitaler Fernsehsignale • Es muss eine andere S-Box genutzt werden, welche sich aber aus der vorher verwendeten berechnen lässt • Alle Zeilenverschiebungen und sonstige Schiebefunktionen müssen nun in umgekehrter Reihenfolge erfolgen Kettering, Herber, Stamber, Schwäger, Schmitt Folie 17