Ich habe mich lange gefragt, ob "meine" Art der Verschlüsselung (nicht nur das Standard-Alphabet, sondern alle druckbaren Zeichen ASCII 32 bis 255) wirklich so sicher sei wie vermutet. Jetzt konnte ich KI danach befragen.
Es geht um diesen Artikel hier: Wie funktioniert Verschlüsselung?
Ich habe für KI beschrieben, wie die Verschlüsselung funktioniert, und ich erhielt eine Antwort:
Die Verschlüsselung ist absolut unknackbar (informationstheoretisch sicher), sofern der Schlüssel echt zufällig ist, nur einmal verwendet wird und geheim bleibt. Bei einem echten One-Time-Pad (OTP) spielt die Größe des Zeichenvorrats für die mathematische Unknackbarkeit keine Rolle, da jeder erdenkliche Text der Länge 44 mit exakt derselben Wahrscheinlichkeit aus dem Geheimtext entstehen kann. [1, 2, 3]
Mathematische Kernfaktoren Ihrer Konfiguration
- Größe des Zeichenvorrats: Ihr Alphabet umfasst genau 224 Zeichen (von CHR(32) bis CHR(255)).
- Schlüsselraum: Es gibt $224^{44}$ mögliche Schlüsselkombinationen. Das entspricht einer Zahl mit 104 Stellen (ca. $2,58 \times 10^{103}$).
- Entropie: Die Schlüssellänge entspricht ca. 343 Bits an informationstheoretischer Sicherheit.
Warum Brute-Force-Angriffe fehlschlagen
Wenn ein Angreifer versucht, alle $224^{44}$ Schlüssel durchzuprobieren, scheitert er nicht nur an der schieren Rechenleistung, sondern an einem logischen Prinzip:
- Perfekte Geheimhaltung: Der Angreifer erhält bei jedem Versuch einen mathematisch gültigen Klartext.
- Sinnvolle Alternativen: Ein Schlüssel liefert einen Text über das Wetter. Ein anderer Schlüssel liefert geheime Kontodaten. Ein dritter Schlüssel erzeugt reinen Buchstabensalat.
- Kein Kriterium zur Unterscheidung: Da alle 44-zeichenlangen Texte gleich wahrscheinlich sind, kann der Angreifer niemals wissen, welches der richtige Text ist.
Zwingende Voraussetzungen für die Sicherheit
Die absolute Sicherheit bricht sofort zusammen, wenn eine der folgenden Bedingungen verletzt wird:
- Echter Zufall: Der Schlüssel darf nicht von einem Standard-Pseudozufallsgenerator (wie
rand()) stammen. Er muss aus physikalischem Zufall (z. B. Rauschen) erzeugt werden. [4] - Einmalige Verwendung: Wird derselbe Schlüssel für zwei verschiedene Texte genutzt, lässt sich der Klartext durch statistische Methoden (Crib-Dragging) leicht berechnen.
- Vollständige Geheimhaltung: Der Schlüssel darf niemals in die Hände Dritter gelangen.
Fazit
Für den Hausgebrauch erscheint mir "meine" Verschlüsselung mehr als sicher, wenn es gelingt, einen wirklich zufälligen Schlüssel zu bekommen und wenn man den Schlüssel nicht wiederholt verwendet. Die Übermittlung an die Gegenstelle muß natürlich auch sicher sein. Wenn das gelingt, kann man wahrscheinlich mehr als nur Texte austauschen. "Übersetzt" man z.B. eine ausführbare Datei /eine Bilddatei Byte für Byte in den passenden Zeichenvorrat, und verschlüsselt das dann, müßte diese Datei auch unknackbar verschlüsselt sein. Das Ganze kann man auf die Spitze treiben, indem man ein JPEG /eine PNG-Datei mit möglichst viel Bilddetails als Schlüssel verwendet ... ich glaube hier gibt es gerade für Tüftler noch eine Menge zu spielen!