Rainbow-Tables

Letztmalig dran rumgefummelt: 28.04.10 20:08:15

	Die rainbow table (zu Deutsch: Regenbogentabelle) ist eine von Philippe Oechslin entwickelte Datenstruktur, die eine schnelle, probabilistische Suche nach dem einem Hash-Wert zugeordneten Klartext (i. d. R. ein Passwort) ermöglicht. Der sogenannte Time-Memory-Tradeoff gestattet die Suche nach fast allen Klartexten eines bestimmten Zeichenraums innerhalb einer erheblich kürzerer Zeit, als diesen komplett zu bruteforcen und ohne alle für diesen Zeichenraum möglichen Hashwerte speichern zu müssen. Dieses funktioniert bei Hash-Funktionen ohne Salt, wie es z. B. bei den Passwörtern für die Windows-Familie oder vielen Routern der Fall ist. Vergleichsweise umfangreiche Tabellen wurden für LM Hashes und MD5 berechnet und stehen aus diversen Quellen zur Verfügung. Verwendung finden Rainbowtables bei der Wiederherstellung von Passworten, innerhalb der IT-Forensik, bei Penetrationstests und beim illegitimen Passwortcracken.
	1. Boris Hagelin 2. Grundsätzliches Verfahren 3. Vigenère-Quadrat 4. Das Dechiffrieren des Vigenėre-Chiffres: Kassiski Test und Koinzidenz-Index 9. Verwandte Themen
	Kryptoanalyse Rainbow-Tables begrenzt verwendbar - selbst aufpassen, ab welcher Stelle es Blödsinn wird ;-) Informatik-Profi-Wissen

1. Boris Hagelin

Friedrich Kasiski wurde im November 1805 in Westpreußen geboren und trat im Alter von 17 Jahren in ein ostpreußisches Infanterieregiment ein. Er machte eine Militärkarriere; als er sich 1852 aus dem aktiven Dienst zurückzog, war er Major. Obwohl er sich beim Militär für die Kryptologie interessiert hatte, schrieb er seine Ideen erst nach 1860 nieder. 1863 erschien sein Bändchen Die Geheimschriften und die Dechiffrierkunst. Der Inhalt galt weitgehend der Lösung polyalphabetischer Chiffren mit periodischen Schlüsselwörtern, einem Problem, mit dem sich Kryptologen seit Jahrhunderten herumgeschlagen hatten. Obwohl die Veröffentlichung kaum beachtet wurde, gilt sie bei Historikern als wichtiger Beitrag für die Kryptologie. Kasiski hat als erster erkannt, dass sich Geheimtextbuchstaben wiederholen, sobald ein sich wiederholender Abschnitt des Schlüssels auf eine Wiederholung in den Klarbuchstaben trifft. Dies war ein entscheidender Durchbruch für die Lösung polyalphabetischer Chiffren. Der Kasiski-Test führte zu Verfahren, bei denen Analytiker die Wiederholungsintervalle zählen, die Perioden auflisten und dabei herausfinden, wie oft die Schlüssel benutzt wurden und wie viele Buchstaben sie enthielten. Die Zahl der Buchstaben des Schlüssels verriet auch die Gesamtzahl der Geheimtextalphabete einer polyalphabetischen Chiffre. Der Analytiker konnte anschließend alle vom ersten Schlüsselbuchstaben chiffrierten Buchstaben auflisten, dann die vom zweiten usw. Solche Aufstellungen der jeweils von einem einzigen Schlüsselbuchstaben bestimmten Buchstaben wurden als monoalphabetische Substitution angeordnet und nach bewährten kryptoanalytischen Techniken dechiffriert. Weil man seine Entdeckungen kaum beachtete, wandte sich Kasiski anderen Gebieten wie der Anthropologie zu. Er nahm an Kampagnen und Ausgrabungen teil und verfasste Aufsätze für archäologische Fachzeitschriften. Im Mai 1881 starb er, bevor das Ausmaß seiner kryptoanalytischen Funde zu ermessen war.

Portrait Blaise de Vigenères

2. Grundsätzliches Verfahren

	Hier wird nicht mehr jedes Zeichen einzeln durch ein gleiches ersetzt, sondern eine Schlüssel- oder Codewortfolge wird zur Chiffrierung sowie natürlich auch zu deren Dechiffrierung herangezogen.  Damit ist die Ersetzung nicht mehr mono-, sondern eben polyalphabetisch.
	gib eine Menge von Schlüsseln (das können Zahlen zwischen 0 und 25 oder aber auch Buchstaben, somit ein Schlüsselwort sein)
	eventuell kommt noch eine Startposition für den Schlüssel innerhalb des Klartextes hinzu

3. Vigenère-Quadrat

	Das Vignère-Quadrat ist bis heute eine grundsätzlichen Tabellen der Chiffre-Technik und meint damit sowohl den Vorgang des Chiffrierens, als auch den Prozess des Dechiffrierens. Grundsätzlich bezieht es sich auf die Zahl 26 - ebenfalls eine Basisgröße der Chiffre-Technik.

4. Das Dechiffrieren des Vigenère-Chiffres: Kassiski-Test und Koinzidenzindex

	Dies schien bis in das Jahr 1852 mathematisch und technisch völlig unmöglich - der Vigenère-Code war scheinbar nicht angreifbar - und noch schöner: es wurde folgerichtig auch gar nicht erst ernsthaft probiert ;-) Diese Grundeinstellung ist heutzutage fast schon pervers, selbstverständlich (sicherer als den Vigenère) und oft erfolgreich wird heut' jeder Chiffre angegriffen und geknackt.

5. Weitere Polyalpabetische Chiffre

	Dies schien bis in das Jahr 1852 mathematisch und technisch völlig unmöglich - der Vigenère-Code war scheinbar nicht angreifbar - und noch schöner: es wurde folgerichtig auch gar nicht erst ernsthaft probiert ;-) Diese Grundeinstellung ist heutzutage fast schon pervers, selbstverständlich (sicherer als den Vigenère) und oft erfolgreich wird heut' jeder Chiffre angegriffen und geknackt.
	Multiplikative Chiffre - Matrixverschlüsselung

6. Praktisches Verschlüsseln nach Vigenère

	Auch hier verdanken wir die Masse der Zuarbeit eine Fortbildung für Informatiklehrer im Jahre 2005 in Dresden. Aber auch das JEFFERSON-Rad oder andere Verschiebetabellen sind gut geeignet, um Nachrichten nach Vigenère-Code zu chiffrieren. Ganz raffiniert lässt sich natürlich auch hier wieder das Krypto-Tool einsetzen.

7. Web-Links zum Thema Vigenère und weiteren Polyalphabetischen Chiffren

8. Aufgaben zum Thema Vigenère

	Der Vigenère- Ciffre ist eine polyalphabetischer Substiutionscode, das heißt, das ein und derselbe Buchstabe auf mehrere verschiedene Möglichkeiten hin verschlüsselt werden kann. Das macht diesen Chiffre auch heute noch und besonders bei kurzen Texten sehr schwer angreifbar. Aber für die ersten Aufgaben nutzen wir ja die Kenntnis der Schlüssel ;-)

9. Verwandte Themen

	Da monoalphebetische Chiffren die Mutter alles Verschlüsselungstechniken waren, sind sie zu faktisch jedem Bereich der Kryptologie verwandt. Und da via Computer die Krptologie auch etwas mit Binärmustern zu tun hat, gibt es auch ein reizvolles Verhältnis zur Logik.
	Allgemeines Prinzip des verschlüsselten Nachrichtenaustausches Grundlagen der Kryptographie Vigenère-Verschlüsselung Kryptoanalyse - die Code-Knacker

zur Hauptseite

© Samuel-von-Pufendorf-Gymnasium Flöha

© Frank Rost am 28. April 2010 um 19.29 Uhr