Sicherheit von Kryptosystemen

In der Kryptoanalysis geht es um die Entwicklung von Methoden, mit denen man aus dem Schlüsseltext ohne Kenntnis des Schlüssels möglichst viele Informationen über den Klartext gewinnen kann.

Nach A. KERCKHOFF liegt die Sicherheit eines Kryptosystems allein in der Schwierigkeit, den Schlüssel oder genauer die Entschlüsselungsfunktion zu finden. Sie darf nicht auf der Geheimhaltung des Systems selbst beruhen.

Es gibt verschiedene Aspekte zur Beurteilung der Sicherheit von Kryptosystemen:

a) Absolut sichere Kryptosysteme:
Es gibt nur ein absolut sicheres Kryptosystem, das one-time-tape. Der Beweis dafür wurde von SHANNON im Rahmen der Informationstheorie erbracht.
b) Analytisch sichere Kryptosysteme:
Es gibt kein Verfahren, mit dem dieses Kryptosystem systematisch gebrochen werden kann. Der Beweis für die Nichtexistenz solcher Verfahren kann durch den Nachweis der Nicht-Berechenbarkeit der Entschlüsselungsfunktion erfolgen.
c) Komplexitätstheoretisch sichere Kryptosysteme:
Es gibt keinen Algorithmus, der das Kryptosystem in Polynomzeit (bezüglich der Textlänge) brechen kann.
d) Praktisch sichere Kryptosysteme:
Es ist kein Verfahren bekannt, das das Kryptosystem mit den verfügbaren Ressourcen mit vertretbaren Kosten brechen kann.

Bei der Kryptoanalyse werden oft statistische Methoden (Häufigkeitsanalysen für Buchstaben und Wörter) angewandt. Neben dem vollständigen Suchen und der Trial-and-Error-Methode ist auch eine Strukturanalyse des Kryptosystems denkbar (Lösen von Gleichungssystemen).
Bei Angriffen auf Kryptosysteme kann man versuchen, einige häufig vorkommende Chiffrierfehler auszunutzen, z.B.die Verwendung stereotyper Formulierungen, das wiederholte Senden wenig geänderter Klartexte, eine ungeschickte vorhersehbare Schlüsselauswahl und die Verwendung von Füllzeichen.