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Bereits vor über 2000 Jahren wurden geheimnisvolle Botschaften über die symmetrische Verschlüsselung mitgeteilt. Gaius Julius Caesar nutzte das symmetrische Verschlüsselungsverfahren für den Austausch von militärischen Botschaften. Die Caesar-Verschlüsselung wurde nach ihm benannt (Studyfix , 2021).

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Mit diesem Bild kannst du das Geschriebene entschlüsseln!

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Die bekanntesten asymmetrischen Verschlüsselungsverfahren werden im Folgendem aufgelistet:

OpenPGP (Open Pretty Good Privacy)
Hierbei handelt es sich um ein von Philip Zimmermann erfundene Datenformat für verschlüsselte und digital signierte Daten, insbesondere für die Verwendung bei e-Mails (OpenPGP, 2021)

SSH (Secure Shell)
Hierbei handelt es sich um ein Netzwerkprotokoll, dass Nutzern die Möglichkeit gibt, über ein ungesichertes Netzwerk auf einen Computer zuzugreifen (Computer weakly, 2021).

RSA-Kryptosystem (Rivest-Shamir-Adleman-Kryptosystem)
Dieses Kryptosystem wird zum Verschlüsseln und zum digitalen Signieren verwendet. Es handelt sich hierbei um ein fast sicheres Verfahren zur Verschlüsselung, da  es bisher keinen bekannten Algorithmus gibt, mit dem man aus dem öffentlichen Schlüssel den geheimen Schlüssel errechnen kann (Studyflix, 2021).

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"Teilgebiet der Informatik, das sich mit der Lehre von der Entwicklung und der Bewertung von Verfahren zur Verschlüsselung von Daten im Rahmen des Datenschutzes befasst." (Duden, 2021)

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(Paar&Pelzl, 2016, S.3)

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Das symmetrische Verschlüsselungsverfahren, auch Secret-Key Verschlüsselung genannt, tauscht geheime Daten aus (Studyfix, 2021)und wird zum Schütz gegen Veränderungen eingesetzt (Paar&Pelzl, 2016, S.3)
Im Gegensatz zur asymmetrischen Verschlüsselung, wird in diesem Verfahren nur ein Schlüssel zum Verschlüsseln und Entschlüsseln eingesetzt (ebd.)

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Für den Austausch von verschlüsselten Nachrichten verwenden die Kommunikationspartner einen gemeinsamen Schlüssel. Das Verschlüsseln und Entschlüsseln erfolgt mit dem selben Schlüssel.
Läuft die Schlüsselübermittlung innerhalb der Kommunikationspartner nicht diskret ab, da eine unbefugte Person während der Vermittlung über den Kommunikationskanal mithört, hat die unbekannte Person zu allen verschlüsselten Nachrichten einen Zugang und kann unbemerkt verschlüsselte Nachrichten versenden.
Die symmetrischen Kryptographie bezeichnet diesen Vorgang als  Schlüsselaustauschproblem.
Durch asymmetrischer Verschlüsselungsverfahren kann das Problem verhindert werden. (Studyfix, 2021). (siehe Punkt "Anwendung")

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Erklärvideo ,,Austausch von geheimen Nachrichten über die Symmetrische Verschlüsselung"

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Erklärvideo ,,Austausch von geheimen Nachrichten über die Symmetrische Verschlüsselung"

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(Studyfix, 2021)

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Es gibt eine Vielfalt von symmetrischen Verschlüsselungsverfahren, daher wird nachstehend nur ein Teil der bekanntesten Verfahren aufgelistet (Kryptowissen, 2021).

1. monoalphabetischen Verschlüsselung
Jeder Buchstabe ist mit einem festen Symbol vermerkt.
(Durch die Häufigkeitsanalyse kann die Verschlüsselung leicht analysiert werden - in bestimmten Sprachen treten bestimmte Buchstaben besonders oft auf) (ebd.)

2. polyalphabetischen Verschlüsselung
Für ein Buchstaben gibt es mehrere Symbole.
(Die Verschlüsselung kann nicht durch eine Häufigkeitsanalyse aufgedeckt werden) (ebd.)

3. DES (Data Encryption Standard).
Hat eine geringe Schlüssellänge und ist somit in vielen Anwendungen nicht mehr sicher. Durch mehrfache Anwendung (Triple-DES) steigt die Sicherheit (ebd.).

4. AES (Advanced Encryption Standard)
Wird in Secure Messaging-Anwendungen oder in Cloud Storage eingesetzt (ebd.)

5. Blowfish
"Es handelt sich um einen symmetrischen Blockchiffre-Schlüssel (ein privater Schlüssel), der eine variable Länge von 32 bis 448 Bit verwendet. Damit eignet er sich für einen breiten Einsatz"(ebd.)

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Oftmals wird die symmetrische und asymmetrische Verschlüsselung miteinander kombiniert.
"Dabei tauscht man den Schlüssel mit Hilfe asymmetrischer Verschlüsselungsverfahren aus und die eigentliche Kommunikation erfolgt mit symmetrischer Verschlüsselung" (Studyflix, 2021). Das Verfahren wird auch als hybrider Verschlüsselung bezeichnet, welches das Schlüsselaustauschproblem umgeht (ebd.)

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Buchmann, J. (2016): Einführung in die Kryptographie (6. Auflage). Berlin: Springer.

Computer weekly (2021). Secure-Shell-SSH. Zugriff am 04.07.2021 unter: https://www.computerweekly.com/de/definition/Secure-Shell-SSH

Dorfmayr, Anita (unbekannt).  Von Cäsar bis RSA Verschlüsselung von der 1. bis zur 8. Klasse. Zugriff am 07.07.2021 unter:  https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&ved=2ahUKEwizk7y0jY3xAhUvPewKHaCIDR4QFjABegQIAhAE&url=https%3A%2F%2Fwww.oemg.ac.at%2FDK%2FDidaktikhefte%2F2007%2520Band%252040%2FVortragDorfmayr.pdf&usg=AOvVaw3k6gOt0atJfLTkaWEGPl9i

Duden (2021). Kryptologie. Zugriff am 01.07.2021 unter:https://www.duden.de/rechtschreibung/Kryptologie

Elektronik Kompendium (2021)

Asymmetrische Kryptografie (Verschlüsselung). Zugriff am: 07.07.2021 unter: https://www.elektronik-kompendium.de/sites/net/0908071.htm

Elektronik Kompendium (2021)

Kryptografische Protokolle / Verschlüsselungsverfahren. Zugriff am: 07.07.2021 unter: https://www.elektronik-kompendium.de/sites/net/0908071.htm

Gesellschaft für Informatik (2019). Kompetenzen für informatische Bildung im Primarbereich. Zugriff am 07.07.2021 unter:  https://informatikstandards.de/fileadmin/GI/Projekte/Informatikstandards/Dokumente/v142_empfehlungen_kompetenzen-primarbereich_2019-01-31.pdf

Kryptowissen.de (2021). Symmetrische Verschlüsselung. Zugriff am 05.07.2021 unter: https://www.kryptowissen.de/symmetrische-verschluesselung.html

Open PGP (2021),  Email encryption. For all operating systems. Standing the test of time.  Zugriff am 07.07.2021 unter: https://www.openpgp.org/

Studyflix (2021) Informatik-rsa-Verschlüsselung. Zugriff am 07.07.2021 unter: https://studyflix.de/informatik/rsa-verschlusselung-1608

Studyfix (2021). Symmetrische Verschlüsselung. Zugriff am 28.06.2021 unter:https://studyflix.de/informatik/symmetrische-verschlusselung-1610

Pelzl, J. & Paar, C. (2016) Kryptografie verständlich erklärt: Ein Lehrbuch für Studierende und Anwender. Berlin: Springer.

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Die Kryptologie unterteilt sich in zwei Bereichen (siehe Abb.).
1. Bereich = Kryptografie
2. Bereich = Kryptanalyse

Der Bereich der "Kryptografie" ist für die Absicherung von Daten, wie z.B. der Verschlüsselung von Nachrichten, zuständig (Paar&Pelzl, 2016, S. 2) Die "Kryptoanalyse" berechnet die Kryptosysteme und schätzt ein, ob kryptografische Algorithmen sicher oder unsicher sind (ebd.)

Wir beziehen uns in der folgenden Ausarbeitung zunächst nur auf die Kryptografie, die in den Teilbereichen
Symmetrische - Asymmetrische - Kryptografische Protokolle eingeteilt wird (siehe Abbildung) (Paar&Pelzl, 2016, S. 4)

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Welches Wort steht hier?

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Hier kannst du dein Wissen überprüfen :)

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Hier kannst du dein Wissen überprüfen :)

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-Buchmann, J. (2016): Einführung in die Kryptographie, 6. überarbeitete Auflage, Berlin, Heidelberg, Deutschland, Springer.  Diese Buch kannst Du Dir als e-Book auf Orbis mit Deinem Uni-Account downloaden. Ab Seite 73 findest du weitere Informationen zum Thema "Verschlüsselung".

Wenn du Dich weiter informieren möchtest, aber nicht lesen möchtest, können wir Dir Studyflix empfehlen. Auf dieser Internetseite findest du spannende Erklärvideos zum Thema "Verschlüsselung". (https://studyflix.de/informatik/symmetrische-verschlusselung-1610).

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Vertraulichkeit / Zugriffsschutz:
Die verschlüsselte Nachricht kann nur von berechtigten Personen gelesen werden (Dorfmayr, 2007, S. 27).

Authentizität / Fälschungsschutz:
Die Identität des Absenders kann nachvollzogen werden (ebd.).

Integrität / Änderungsschutz:
"Der Empfänger/die Empfängerin einer Nachricht kann nachprüfen, ob die Nachricht nach ihrer Erzeugung verändert wurde" (ebd.)

Verbindlichkeit:
Der Absender/die Absenderin ist gegenüber Dritten zu identifiziere (ebd.)

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Der Klartext wird entschlüsselt, daraus entsteht der Geheimtext.

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Hier erhältst Du einen kurzen EInblick in das Thema "Kryptografische Protokolle".

Man fasst kryptografische Verfahren zusammen, um verschiedenst mögliche Probleme bei der Übertragung von Daten und der Kommunikation zu lösen. Die kryptografischen Protokolle werden auch Verschlüsselungsprotokolle genannt. Es handelt sich hierbei um eine Kombination aus Schlüsselerzeugung, Datenverschlüsselung und Schlüsselaustausch.
-->Die Verschlüsselung von Daten und Kommunikation ist nur dann sinnvoll, wenn es sicher ist, dass die Person, die für den Schlüsselaustausch vorgesehen ist auch wirklich der Empfänger der Informationen sein soll (Elektronik Kompendium, 2021)

Für weitere Informationen zum Thema "Kryptografische Protokolle", kannst Du dich auf folgender Internetwebseite umschauen: https://www.elektronik-kompendium.de/sites/net/0908071.htm

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Join a game of kahoot here. Kahoot! is a free game-based learning platform that makes it fun to learn - any subject, in any language, on any device, for all ages!

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1. In welchen Bereichen unterteilt sich die Kryptologie ?
Kryptografie & Kryptoanalyse

2. Die Kryptografie ist für die Absicherung von Daten, wie z.B. der Verschlüsselung zuständig.
RICHTIG

3. Welche Aufgaben übernimmt die Kryptoanalyse ?
Sie berechnet die Kryptosysteme

4. Wozu gehören die Bereiche Symmetrische ,Asymmetrische und Kryptografische Protokolle ?
Kryptografie

5. Wie viele Schlüssel werden für das symmetrische Verschlüsselungsverfahren verwendet ?
1

6. Welche Vorteile hat das symmetrische Verschlüsselungsverfahren ?
Schnelle Berechenbarkeit

7. Schlüsselaustausch (symmetrisch) + Kommunikation (asymmetrisch) = hypride Verschlüsselung ?
RICHTIG

# data[].attributes.body
8. Die Funktion zur asymmetrischen Verschlüsselung muss praktisch ...
unumkehrbar sein.

9. Beim Brute-Force-Angriff hat der Angreifer...
Zugriff zum Geheimtext und Klartext.

10. Ein bekanntes asymmetrisches Verschlüsselungsverfahren ist das...
OpenPGP oder SSH

11. Für die asymmetrische Entschlüsselung benötigt der Empfänger...
zwei Schlüssel.

12. Es gibt kryptografische Protokoll, ...
um Probleme bei der Übertragung lösen zu können.