RC4 - schnell, einfach - und unsicher?

Als einer der wahrscheinlichsten Kandidaten für Durchbrüche bei kryptographischen Angriffen gilt die Stromverschlüsselung RC4. Die britische IT-Nachrichtenseite The Register berichtet darüber, im Nachrichtenmagazin Spiegel warnt auch der Berliner Informatikprofessor Rüdiger Weis vor RC4 und hält hier Durchbrüche bei der Entschlüsselung für wahrscheinlich. Auch Star-Kryptograph Bruce Schneier, der den Guardian bei den Enthüllungen beraten hat, hält dies für eine plausible Vermutung.

RC4 wurde ursprünglich von Ron Rivest im Jahr 1987 entwickelt. Rivest hatte nicht geplant, den Algorithmus zu veröffentlichen. Im Jahr 1994 jedoch tauchte der Quellcode von RC4 in einer Newsgroup auf. Seitdem hat der Algorithmus eine erstaunliche Karriere hinter sich. So wurde er etwa im WLAN-Standard WEP eingesetzt. Vor allem SSL-/TLS-Verbindungen nutzen aber RC4.

Zuletzt nahm die Nutzung von RC4 noch deutlich zu. Aufgrund von Schwächen in den CBC-Verfahren von TLS (dazu später mehr) wechselten viele Serverbetreiber zu RC4. So werden etwa zur Zeit Verbindungen zu Google.com in der Regel mit RC4 abgesichert.

Der Code für RC4 ist nur wenige Zeilen lang und der Algorithmus ist sehr schnell. Dass RC4 nicht besonders sicher ist, ist jedoch keine Neuigkeit. Im Jahr 2001 zeigte ein Team um den Kryptographen Adi Shamir, dass die ersten 256 Bytes eines RC4-Schlüsselstroms eine vorhersehbare Struktur vorweisen. Gelöst wurde das zunächst dadurch, dass die ersten Schlüsselstrombytes verworfen wurden. Jedoch zeigten immer wieder neue Forschungsergebnisse, dass weitere Schlüsselstrombytes sich nicht wie Zufallsbytes verhalten.

Im Frühjahr dieses Jahres zeigte Dan Bernstein, dass die Schwäche in RC4 genutzt werden kann, um TLS-Verbindungen anzugreifen. Dafür sind zwar mehrere Gigabytes an verschlüsselten Daten notwendig. Doch Bernstein warnte, dass es wahrscheinlich möglich sei, den Angriff durch weitere Forschung zu verbessern. Gut möglich, dass die NSA dies bereits getan hat.

Fazit: RC4 ist alt und unsicher. Es sollte nicht mehr benutzt werden.