6. Integritätssicherung

Question 1

Definitin Message Authentication Code

Answer 1

dient der Prüfung der Integrität und Authentizität einer Nachricht. Er wird aus der Nachricht und einem geheimen Schlüssel berechnet.

wird mit der Nachricht übertragen und vom Empfänger durch Neuberechnung geprüft.

Question 2

Wann ist ein MAC Verfahren sicher?

Answer 2

wenn für jeden effizienten Angreifer die Wahrscheinlichkeit, eine existenzielle Fälschung zu erzeugen, vernachlässigbar klein ist.

Question 3

CBC-MAC

Answer 3

Betriebsart CBC

die Nachricht wird mit festem IV=0 CBC-verschlüsselt und der letzte Chiffretextblock als MAC verwendet.

Question 4

CBC-MAC Basiskonstruktion sicherer Verfahren für Nachrichten variabler Länge!

Answer 4

Encrypted CBC-MAC (ECBC-MAC:
- der CBC-Output wird noch einmal mit einem anderen Schlüssel verschlüsselt:

Länge voranstellen:
- beispielsweise den ersten Block als Längenfeld verwenden. Bei der Verifikation des MACs muss dann natürlich auch geprüft werden, dass das Längenfeld tatsächlich die Länge der empfangenen Nachricht enthält.

Question 5

HMAC

Answer 5

Hash-based Message Authentication Code:

• nutzt kryptografischen Schlüssel in Verbindung mit einer Hash-Funktion

Question 6

AEAD-Chiffre

Answer 6

Authenticated Encryption with Associated Data) ist ein kombiniertes kryptographisches Verfahren für

• Authenticated Encryption und
• Integritätssicherung zusätzlicher unverschlüsselter Daten (associated data).

Question 7

Betriebsarten AEAD Chiffren

Answer 7

CCM Mode
Galois Counter Mode (GCM)

Question 8

CCM Mode

Answer 8

• eine AEAD-Betriebsart für Blockchiffren
• kombiniert mit einem gemeinsamem Schlüssel

– die Verschlüsselung mit nonce-based CTR mode und

– einen CBC-MAC zur Integritätssicherung einschließlich der associated data

heute seltener verwendet

Question 9

Galois Counter Mode (GCM)

Answer 9

eine Blockchiffren-Betriebsart, die AEAD in einem Arbeitsgang leistet

• Blocklänge von 128 Bit
• Nachricht wird mit Counter Mode mit einem 96-Bit nonce und einem 32-Bit Zähler, der bei 1 startet, verschlüsselt
• Parallel dazu wird aus den Chiffretextblöcken und ggf. vorhandenen associated data ein MAC errechnet
• Wert hängt nur vom Schlüssel und nicht vom nonce ab, ist also für alle Nachrichten zum gleichen Schlüssel gleich.
• anfällig gegen die Wiederholung von nonce-Werten

Question 10

Authenticated Encryption

Answer 10

ein kombiniertes Verfahren für Verschlüsselung und Integritätssicherung mit einer gemeinsamen Programmierschnittstelle (API) für die Anwendung.

Verschlüsselung und Integritätssicherung lassen sich auf unterschiedliche Weisen zu Authenticated Encryption kombinieren

Verfahren:
- Encrypt-then-MAC
- MAC-then-Encrypt
- Encrypt-and-MAC

Question 11

am wenigsten angreifbare AE Konstruktion.

Answer 11

Encrypt-then-MAC

nach der Verschlüsselung wird ein MAC für den Chiffretext berechnet.