Kryptografie mit JAVA - Grundlagen & Einführung zur Kryptografischen Programmierung mit JAVA

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Vorwort

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung

2 Der Transpositionsalgorithmus

3 Monoalphabetische Verschlüsselung

3.1 Beispiel zum Kodieren

3.2 Beispiel zum Dekodieren

4 Polyalphabetische Verschlüsselung

4.1 Vigenère-Verschlüsselung

4.1.1 Der Algorithmus zum Verschlüsseln

4.1.2 Vigenère-Dekodierung bei bekanntem Schlüsselwort

4.1.3 Vigenère-Dekodierung bei unbekanntem Schlüsselwort

4.2 Die Hill-Verschlüsselung

4.2.1 Der Verschlüsselungsvorgang

4.2.2 Der Entschlüsselungsvorgang

4.3 Der Wegwerfschlüssel

5 Data Encryption Standard

5.1 Die Feistel-Chiffre

5.2 DES-Key

5.3 Die Verschlüsselung

5.3.1 Die initiale Permutation

5.3.2 Anwendung der Feistel-Chiffre

5.3.3 Die inverse initiale Permutation

5.3.4 Die Expansionsfunktion

5.3.5 Die Reduktion des Grundschlüssels

5.3.6 Reduktion von E(Ri) . Ki

5.3.7 Die P-Funktion

5.3.8 Beispiel

5.4 Entschlüsselung

5.5 Sicherheit

5.6 Die Zukunft

5.7 Betriebsarten

5.7.1 ECB-Modus

5.7.2 CBC-Modus

5.7.3 CFB-Modus

5.7.4 OFB-Modus

5.8 DES-Formelsammlung

6 IDEA

6.1 Schlüsselbildung

6.2 Algorithmus

6.3 Beispiel

6.4 Sicherheitsfragen

6.5 Betriebsarten

7 Advanced Encryption Standard

7.1 MARS

7.1.1 Das Verschlüsseln

7.1.2 Das Entschlüsseln

7.1.3 Die S-Boxen

7.1.4 Die Teilschlüssel

7.1.5 Beispiele

7.2 RC6

7.2.1 Das Verschlüsseln

7.2.2 Das Entschlüsseln

7.2.3 Die Teilschlüssel

7.2.4 Beispiele

7.3 Rijndael22

7.3.1 Multiplikationen

7.3.2 Polynome mit Koeffizienten im Galoisfeld GF(28)

7.3.3 Die Teilschlüssel

7.3.4 Die Verschlüsselung

7.3.5 Die Entschlüsselung

7.3.6 Beispiele

7.4 Serpent

7.4.1 Das Verschlüsseln

7.4.2 Die S-Boxen

7.4.3 Die Rundenschlüssel

7.4.4 Entschlüsseln

7.4.5 Beispiele

7.4.6 Geschwindigkeitsoptimierung

7.5 Twofish

7.5.1 Verschlüsseln

7.5.2 Die S-Boxen

7.5.3 Die Schlüsselbildung

7.5.4 Beispiel

7.6 Vergleich der Verfahren

8 RSA-Kodierung

8.1 Mathematische Grundlagen

8.2 Die Schlüsselvergabe

8.3 Beispiel zur Bestimmung von d und e

8.4 Beispiel zur RSA-Codierung

8.5 Beispiel zur RSA-Dekodierung

8.6 Sicherheit

9 Digitale Unterschriften (Signaturen)

9.1 Das RSA-Verfahren

9.2 Das Arbeiten mit der Hashfunktion

9.3 Hashverfahren

9.3.1 MD2

9.3.2 MD5

9.3.3 SHA-1

9.3.4 RIPEMD-128

9.3.5 RIPEMD-160

9.4 Vergleich der Hashverfahren

9.5 Das Signieren

9.5.1 Sicherheitsrisiken – Der Geburtstagsangriff

10 Identifizieren

10.1 Passwort

10.2 PIN

10.2.1 Bildung der PIN

10.2.2 Anwendung der PIN

10.2.3 Sicherheit

11 Angriffsmethoden

A Übungen

A.1 Schiebechiffren

A.1.1 Dekodieren einer Nachricht

A.1.2 Der Nova-Decoder-Ring

A.1.3 Bestimmen der Schlüsselwortlänge über die Häufigkeitsverteilung

A.1.4 Bestimmen der Schlüsselwortlänge über Buchstabenkombinationen (Kasiskitest)

A.1.5 Bestimmung eines Schlüssels über Häufigkeitsverteilungen

A.1.6 Entschlüsseln eines Geheimtextes bei unbekanntem Schlüssel

A.1.7 Übung zu Vigenère

A.2 DES

A.2.1 Feistelchiffre

A.2.2 DES-Schlüssel

A.3 PIN-Berechnung

A.4 Lösungen

A.4.1 Lösung für A.1.1

A.4.2 Lösung für A.1.2

A.4.3 Lösung für A.1.3

A.4.4 Lösung für A.1.4

A.4.5 Lösung für A.1.5

A.4.6 Lösung für A.1.6

A.4.7 Lösung für A.1.7

A.4.8 Lösung für A.2.1

A.4.9 Lösung für A.2.2

A.4.10 Lösung für A.3

B Anhang

B.1 Symbole und Abkürzungen

B.2 Mathematische Zusammenhänge

B.2.1 Zahlenbereiche

B.2.2 Modulo-Funktion

B.2.3 Primzahl

B.2.4 Größter gemeinsamer Teiler

B.3 Darstellung und Zählung der Bits und Bytes

B.3.1 Bit-Operationen

B.4 Programmbibliotheken

B.4.1 Die Zuordnung von Byte und Char

B.4.2 Die Klasse BigInteger

B.4.3 Java Numerical Libraries

B.4.4 Methodensammlung

B.5 Die CD

B.6 Allgemeine Quellen und Informationen

B.6.1 www-Quellen zur Kryptologie

B.6.2 Newsgroups zur Kryptologie

B.6.3 www-Quellen zu Java

B.6.4 Newsgroups zu Java

Literaturverzeichnis

Index