Info/11/2/Signaturen/slides.md


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author: Florian Fischer
theme: metropolis
aspectratio: 169
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## Wiederholung: Verschlüsselungsverfahren {.standout}

Welche Arten der Verschlüsselung werden unterschieden?

\pause
>- Symmetrisch
>- Asymmetrisch

## Wiederholung: Symmetrische Verschlüsselung

![](img/1280px-Orange_blue_symmetric_cryptography_de.svg.png){.center height=60%}

Vorteile: \pause Sehr effizient  
Nachteile: \pause Schlüsselaustausch

## Wiederholung: Asymmetrische Verschlüsselung

![](img/1280px-Orange_blue_public_key_cryptography_de.svg.png){.center height=60%}

Vorteile: \pause Schlüsselaustausch  
Nachteile: \pause Rechenintensiv

## Wie funktioniert Asymmetrische Verschlüsselung

\boldred{Einwegfunktion} **:=** Einfache Berechnung geht nur in eine Richtung  
\boldred{Falltürfunktion} **:=** Einwegfunktion mit einfacher Umkehrung mit Zusatzinformation

### Verschlüsselung
![](img/asym_encrypt_decrypt.png){.center}

## \faIcon{comments} Übung: Einwegfunktionen

\boldred{Einwegfunktion} **:=** Einfache Berechnung geht nur in eine Richtung  
\boldred{Falltürfunktion} **:=** Einwegfunktion mit einfacher Umkehrung mit Zusatzinformation

\vspace{0.2cm}

Entscheide, ob es sich um eine Einwegfunktion ggf. mit Falltür handelt

:::: {.columns}
:::: {.column width=70%}
* Zerstörung eines Legomodells mit mehr als 1000 Steinen
* Einwerfen eines Briefs in einen Postkasten
* Bestimmung des Wochentags zu einem Datum
* Primfaktorzerlegung einer ganzen Zahl mit tausend Stellen
* Nachschlagen englischer Vokabeln in einem deutsch/englischen Wörterbuch
::::

:::: {.column width=30%}
\begin{itemize}
\item[->]<2-> Falltür mit Anleitung
\item[->]<3-> Falltür mit Schlüssel
\item[->]<4-> Einweg
\item[->]<5-> Einweg (Falltür ggfs. Faktor)
\item[->]<6-> Einweg
\end{itemize}
::::
:::


## Wiederholung: Angriffe auf Verschlüsselung

>- Häufigkeitsanalyse
>- Brute-Force

## Sicherheit eines Verfahrens

### \faIcon{desktop} Arbeitsauftrag
Recherchiere wobei es sich bei dem Kerckhoff'schen Prinzip handelt.

\pause
### \faIcon{pencil-alt} Kerckhoff's Prinzip
Die Sicherheit der Verschlüsselung hängt nur von der Geheimhaltung des Schlüssels ab.

## Weitere Angriffe

Es gibt aber auch Angriffe, die die Verschlüsselung umgehen.

\pause
### MITM - Man In The Middle

![](img/emil_mitm.png)

## Sicherheitsziele

\begin{itemize}
\item \textbf{Vertraulichkeit}: \only<2->{Schutz der Information vor Zugriff}
\item<3-> \textbf{Integrität}: \only<4->{Schutz vor unbemerkter Änderung}
\item<5-> \textbf{Authentizität}: \only<6->{Sicherstellung der Identität der Kommunikationspartner}
\item<7-> \textbf{Verbindlichkeit}: \only<8->{Nichtabstreitbarkeit von Nachrichten}
\end{itemize}

## Authentizität {.standout}

Woher wissen wir wer mit uns kommuniziert?  
Bzw. wie erreichen wir Authentizität?

\pause
\boldred{Unterschreiben}

## Signaturen

Wir kehren das Prinzip der Verschlüsselung um.

\pause

![](img/1280px-Orange_blue_digital_signature_de.svg.png){.center height=60%}

\pause
**Unterschreiben allein reicht noch nicht.**

## Authentizität

Wir müssen irgendwie Vertrauen herstellen.

## Authentizität - Chain of Trust

Üblich im Internet.

![](img/zara_cert.png)

## Authentizität - Web of Trust

Alternative bei PGP (Pretty Good Privacy).

![](img/web_of_trust.png)

## {.standout}

Und die anderen Ziele?

## Integrität und Verbindlichkeit

\vspace{-5mm}
![](img/sig_complete.png){.center height=95%}

## \faIcon{pencil-alt} Hashfunktion

Eine \boldred{kryptographische Hashfunktion} ist eine Einwegfunktion, die Daten eine kurze möglichst eindeutige Zeichenkette zuweist.

Diese Zeichenfolge ist wie ein Fingerabdruck und heißt \boldred{Hash} oder \boldred{Hashwert}.

## \faIcon{hands-helping} Arbeitsauftrag

Früher wurden die PIN von Bankkarten als \boldred{Hash} auf der EC-Karte gespeichert.

* Warum wird nicht die PIN direkt gespeichert?
* Wie kann der Bankautomat, die Richtigkeit der PIN überprüfen.
* Ist eine **Hashfunktion**, die die Quersumme der PIN bildet sicher?

## Hybride Verfahren

Moderne kryptographische Systeme, wie beim Abrufen von Webseiten oder Instant Messaging, sind meist \boldred{hybride Systeme}.

Wie könnte man symmetrische und asymmetrische Verschlüsselung kombinieren um nur die Vorteile beider Varianten zu haben? 

### \faIcon{desktop} Arbeitsauftrag

* **Gruppe 1:** Recherchiere wie grob der Aufruf einer Webseite durch TLS gesichert wird.
* **Gruppe 2:** Recherchiere wie Nachrichten bei Signal/Whatsapp (Signal Protokoll) verschlüsselt werden.