Die Themen werden in historischer Reihenfolge dargestellt:

Themen	Schwierigkeitsgrad	Programmieren
0. Häufigkeitsanalysen	⭐	✔︎
1. Wörterbuchangriffe	⭐	✔︎
2. Angriff bei bekanntem Klartext	⭐⭐	✔︎
3. Polyalphabetische Verfahren angreifen	⭐⭐⭐	✔︎
4. Schwachstellen der Enigma	⭐⭐	❌
5. Durch Faktorisierung RSA knacken	⭐⭐	✔︎
6. Angriff mit präpariertem Geheimtext	⭐⭐	✔︎
7. Angriff auf den Zufallszahlengenerator	⭐⭐	✔︎
8. Versteckte Nachrichten sichtbar machen	⭐⭐⭐	✔︎
9. Seitenkanal-Attacken	⭐⭐⭐	✔︎

Häufigkeitsanalysen

Eine Häufigkeitsanalyse für Texte, die mit der Caesar-Chiffre verschlüsselt sind, zeigt eine deutliche Übereinstimmung mit der Buchstabenhäufigkeit der verwendeten Sprache. Doch wie kann eine Entschlüsselung damit automatisiert werden und wo sind die Grenzen?

Wörterbuchangriffe

Von Wörterbuchangriffen (engl. dictionary attacks) ist oft die Rede. Wieso lassen sich damit nicht nur «verschlüsselt» gespeicherte Passwörter knacken, sondern auch gewisse Verschlüsselungsverfahren leichter brechen?

Angriffe bei bekanntem Klartext

Angriffe bei bekanntem Klartext (engl. known-plaintext attacks) erleichtern einen Angriff stark. So kann es helfen, wenn man weiss, dass ein bestimmtes Wort in einem verschlüsselten Text vorkommen muss. Doch wie finden wir die passende Stelle?

Mit Bigrammen polyalphabetische Verfahren angreifen

Bigramme sind Paare aus zwei Buchstaben (oder allgemein Zeichen) gemeint, die in einem Text direkt hintereinander auftreten. Lässt sich mit Hilfe von Bigramm-Häufigkeiten eine polyalphabetische Verschlüsselung (z.B. die Vigenère-Chiffre) zuverlässig(er) knacken?

Schwachstellen der Enigma

Enigma, die Verschlüsselungsmaschine der Deutschen im zweiten Weltkrieg, ist aus kryptographischer Sicht sehr interessant. Welche wichtigen Schwachstellen wies die Enigma auf und welche Auswirkungen hatten sie auf den Kriegsverlauf?

Durch Faktorisierung RSA knacken

Primzahlen sind ein zentraler Bestandteil des asymmetrischen Verschlüsselungsverfahrens RSA (benannt nach den Erfindern Ron Riverst, Adi Shamir und Leonard Adleman). Lassen sich Zahlen einfach in ihre Primzahlen zerlegen, so ist auch RSA gebrochen. Lassen sich Zahlen einfacher faktorisieren, indem wir die Primzahlen im Voraus generieren? Wie effizient ist dies möglich?

Angriff mit präpariertem Geheimtext

Von Angriffen mit präpariertem Geheimtext (engl. chosen ciphertext attack) ist die Rede, wenn ein Geheimtext manipuliert oder bewusst mit bestimmten Eigenschaften «hergestellt» wird – wenn er also nicht durch normale Verschlüsselung entsteht. Doch wie lässt sich dies ausnutzen, um an geheime Informationen zu gelangen?

Angriff auf den Zufallszahlengenerator

Zufallszahlengeneratoren spielen eine wesentliche Rolle in der Kryptologie. Daher wollen wir in diesem Thema Zufallszahlengeneratoren genauer unter die Lupe nehmen und auf Schwächen untersuchen.

Versteckte Nachrichten sichtbar machen

Indem die Farbinformationen der Pixel eines Bildes leicht verändert werden, können Informationen versteckt werden, so dass sie vom menschlichem Auge nicht wahrgenommen werden können. Doch kann ein Computerprogramm zeigen, ob in einem Bild Text eingebettet ist oder nicht?

Seitenkanal-Attacken

Seitenkanal-Attacken (auch side-channel attacks genannt) sind eine eher neuere Erscheinung. Sie versuchen sich mit einer völlig anderer Herangehensweise. Anstatt das Verschlüsselungsverfahren als solches anzugreifen, wird die konkrete Implementation oder Umsetzung genauer untersucht. Können wir messen, wie lange ein Chip rechnet, um die Verschlüsselung durchzuführen? Wie hilft uns dies weiter? Wie können wir einem System mit Timing-Attacken eigentlich sensitive Informationen entlocken?