Abo
  • Services:

Dan J. Bernstein: Krypto-Algorithmen sicher designen

Der Kryptograph Dan Bernstein fordert auf der Real World Crypto seine Kollegen auf, kryptographische Algorithmen so zu entwickeln, dass ein fehlerhafter Einsatz vermieden wird. Es sei keine gute Idee, immer den Programmierern die Schuld zu geben.

Artikel veröffentlicht am , Hanno Böck
Dan Bernstein fordert Algorithmen, bei denen man weniger falsch machen kann.
Dan Bernstein fordert Algorithmen, bei denen man weniger falsch machen kann. (Bild: Ordercrazy, Wikimedia Commons)

"Der arme Nutzer erhält ein Seil, mit dem er sich selbst erhängen kann - das ist etwas, was ein Standard nicht tun sollte" - dieses Zitat ist über zwanzig Jahre alt (1992) und stammt von Ron Rivest, einem der Erfinder des RSA-Standards. Dan Bernstein, bekannt unter seinem Kürzel DJB, nutzt es als Einleitung, um seinen Kollegen auf der Real-World-Krypto-Konferenz in London zu erläutern, wie seiner Ansicht nach Algorithmen oft falsch entwickelt werden. Rivests Zitat bezog sich auf die Standardisierung des DSA-Verfahrens (Digital Signature Algorithm) in den frühen 90er Jahren.

DSA und schlechte Zufallszahlen

Inhalt:
  1. Dan J. Bernstein: Krypto-Algorithmen sicher designen
  2. Seitenkanalangriffe auf AES

Der DSA-Algorithmus hat eine besonders problematische Eigenschaft: Zum Erzeugen einer Signatur benötigt man eine Zufallszahl k, die sich niemals wiederholen darf. Denn wennn für zwei unterschiedliche Signaturen dieselbe Zahl k verwendet wird, hat das katastrophale Folgen: Mit einigen sehr einfachen Rechenschritten kann ein Angreifer dann den privaten Schlüssel berechnen. Rivests Kommentar von 1992 bezog sich auf diese Eigenschaft von DSA. Auch das ECDSA-Verfahren hat diese Eigenschaft. ECDSA ist eine Weiterentwicklung von DSA und basiert auf elliptischen Kurven.

Die Konsequenz: Wer DSA verwendet, muss darauf achten, dass ein guter Zufallszahlengenerator verwendet wird. Doch die Erfahrung zeigt, dass Probleme in Zufallszahlengeneratoren häufig sind. Das ist kein rein theoretisches Problem. Sony ist dieser Fehler beim Code-Signing der Playstation 3 unterlaufen. Damit konnten Angreifer den privaten Schlüssel von Sony regenerieren, ein Angriff, der als Fail-Overflow-Exploit bekanntwurde. Auch Bitcoin hatte bereits Probleme mit dieser Eigenschaft des ECDSA-Algorithmus, etwa in einigen Android-Clients für Bitcoins. Da die Bitcoin-Signaturen in der Blockchain öffentlich sind, konnten Angreifer die fehlerhaften Signaturen aufspüren und die Bitcoin-Konten der Betroffenen leerräumen.

Laut Bernstein ist die übliche Reaktion auf derartige Fehler, den Programmierern die Schuld zu geben. Vertritt man aber die Ansicht von Rivest, ist das falsch: Vielmehr ist die Schuld Bernstein zufolge ein kryptographischer Standard, durch den Programmierern leicht solche Fehler unterlaufen. Für DSA und ECDSA gibt es inzwischen - fast 20 Jahre später - mit RFC 6979 eine Spezifikation, der für das k keinen Zufallswert, sondern einen aus der Nachricht und dem privaten Schlüssel berechneten Wert verwendet. Damit ist gewährleistet, dass bei unterschiedlichen Eingaben sich der k-Wert nie wiederholt. Auch der von Bernstein mitentwickelte Signaturalgorithmus Ed25519 verwendet ein derartiges Konzept zur Vermeidung des Zufallszahlenproblems.

Seitenkanalangriffe auf AES 
  1. 1
  2. 2
  3.  


Anzeige
Top-Angebote
  1. (u. a. Football Manager 2018 für 14,49€)
  2. 89,99€ (Vergleichspreis 103,54€)
  3. 138,89€ inkl. Versand (Vergleichspreis 149,90€)
  4. 399€ + 5,99€ Versand oder versandkostenfrei bei Zahlung mit paydirekt oder 25€ Extra-Rabatt...

__destruct() 13. Jan 2015

Der größte Angriffsvektor ist der Mensch, der keinen Bock darauf hat, Verschlüsselung...

hannob (golem.de) 12. Jan 2015

Danke für den Hinweis, das war tatsächlich ein Fehler im Artikel. Ich habe das jetzt...


Folgen Sie uns
       


Cloudgaming mit dem Fire TV Stick ausprobiert

Wir streamen und spielen mit 60 fps mit dem Fire TV Stick.

Cloudgaming mit dem Fire TV Stick ausprobiert Video aufrufen
Hasskommentare: Wie würde es im Netz aussehen, wenn es uns nicht gäbe?
Hasskommentare
"Wie würde es im Netz aussehen, wenn es uns nicht gäbe?"

Hannes Ley hat vor rund anderthalb Jahren die Online-Initiative #ichbinhier gegründet. Die Facebook-Gruppe schreibt Erwiderungen auf Hasskommentare und hat mittlerweile knapp 40.000 Mitglieder. Im Interview mit Golem.de erklärt Ley, wie er die Idee aus dem Netz in die echte Welt bringen will.
Ein Interview von Jennifer Fraczek

  1. Satelliteninternet Fraunhofer erreicht hohe Datenrate mit Beam Hopping
  2. Nutzungsrechte Einbetten von Fotos muss nicht verhindert werden
  3. Bundesnetzagentur UKW-Abschaltung abgewendet

Battlefield 5 Closed Alpha angespielt: Schneller sterben, länger tot
Battlefield 5 Closed Alpha angespielt
Schneller sterben, länger tot

Das neue Battlefield bekommt ein bisschen was von Fortnite und wird allgemein realistischer und dynamischer. Wir konnten in der Closed Alpha Eindrücke sammeln und erklären die Änderungen.
Von Michael Wieczorek

  1. Battlefield 5 Mehr Reaktionsmöglichkeiten statt schwächerer Munition
  2. Battlefield 5 Closed Alpha startet mit neuen Systemanforderungen
  3. Battlefield 5 Schatzkisten und Systemanforderungen

Raumfahrt: Boeing und SpaceX kämpfen mit dem Regulierungschaos der Nasa
Raumfahrt
Boeing und SpaceX kämpfen mit dem Regulierungschaos der Nasa

Die neuen Raumschiffe von Boeing und SpaceX verspäten sich und werden wohl erst 2020 mit Crew fliegen. Die Aufsichtsbehörde der US-Regierung sieht einen Teil der Schuld beim Chaos im Nasa-Management.
Von Frank Wunderlich-Pfeiffer

  1. Nasa-Teleskop Überambitioniert, überteuert und in dieser Form überflüssig
  2. Nasa Forscher entdecken Asteroiden, bevor er die Erde erreicht
  3. Nasa 2020 soll ein Helikopter zum Mars fliegen

    •  /