Bekannte Klartextangriffe, erklärt

Verständnis eines bekannt-Plaintext-Angriffs

Ein sogenannter Known-Plaintext-Angriff (KPA) tritt auf, wenn ein Hacker Paare aus verschlüsselten und unverschlüsselten Daten verwendet, um den Verschlüsselungsalgorithmus oder den Schlüssel herauszufinden.

Bei diesem Angriff hat der Hacker Zugriff sowohl auf die verschlüsselten Daten (Ciphertext) als auch auf die originale unverschlüsselte Version (Klartext). Durch den Vergleich der beiden, Angreiferversucht, die Verschlüsselungsmethode oder den Schlüssel zu entdecken.

Wenn zum Beispiel das Wort "Blockchain" als "eorfnfkdlq" verschlüsselt ist,wissendes dieses Paareskönnte dem Angreifer helfen, andere Teile der Nachricht zu entschlüsseln, die denselben Schlüssel verwenden. Dies zeigt, wie selbst eine kleine Menge an Informationen bei einigen Verschlüsselungsmethoden helfen kann, die Verschlüsselung zu brechen.

Dieser Angriff nutzt Schwachstellen in aus.Verschlüsselungstechniken, was es Angreifern ermöglicht, Muster oder Beziehungen zwischen dem Klartext und dem Geheimtext zu identifizieren. Wenn sie nicht ordnungsgemäß geschützt sind, können Known-Plaintext-Angriffe die Sicherheit eines Verschlüsselungssystems untergraben.

Zwei gängige Techniken zur Ausnutzung von Klartext und Geheimtext sind Frequenzanalyse und Musterabgleich:

• [ ] Frequenzanalyse: Angreifer verwenden einfache Verschlüsselungsmethoden, bei denen jeder Buchstabe oder jedes Symbol durch einen bestimmten Buchstaben oder ein bestimmtes Symbol ersetzt wird. Indem sie die Häufigkeit von Buchstaben oder Mustern im Klartext und im Geheimtext vergleichen, können Angreifer den Schlüssel aufdecken oder den Rest der Nachricht entschlüsseln.
• [ ] Musterabgleich: Böse Akteure suchen nach sich wiederholenden Mustern. Wenn derselbe Klartext im selben Geheimtext resultiert, können sie Trends im verschlüsselten Text identifizieren und sie nutzen, um den Verschlüsselungsalgorithmus herauszufinden und letztendlich die gesamte Nachricht zu entschlüsseln.

Wie funktioniert ein Known-Plaintext-Angriff?

Der Angreifer kann dieses bekannte Paar verwenden, um die Verschlüsselungsmethode "reverse engineering" zu betreiben. Selbst wenn sie den genauen Schlüssel oder Algorithmus zunächst nicht kennen, gibt ihnen allein der Zugriff auf dieses eine Paar Klartext und Geheimtext einen Anhaltspunkt, um mit dem Entschlüsseln zu beginnen.

Je mehr Paare der Angreifer hat, desto einfacher wird es, die Verschlüsselungsmethode und den Schlüssel herauszufinden, was es viel einfacher macht, andere Nachrichten zu entschlüsseln, die mit derselben Methode verschlüsselt sind.

Lassen Sie uns verstehen, wie der Angriff funktionieren könnte, indem wir das vorherige Beispiel für das Paar „Blockchain“ und „eorfnfkdlq“ weiterführen:

Schritte bei einem Known-Plaintext-Angriff

• [ ] Sammeln bekannter Paare: Angreifer sammeln Paare von Klartext und den entsprechenden Geheimtext. Diese können durch abgefangene Kommunikationen, Datenlecks oder andere Mittel erhalten werden.
• [ ] Analyse des Musters: Der Angreifer vergleicht die Buchstaben im Klartext ("blockchain") mit den entsprechenden Buchstaben im Geheimtext ("eorfnfkdlq"). Indem er untersucht, wie sich jeder Buchstabe im Klartext in einen anderen Buchstaben im Geheimtext verwandelt, könnte der Angreifer ein Muster erkennen. Zum Beispiel wird der Buchstabe "b" zu "e", "l" zu "o" usw.
• [ ] Entschlüsselung erraten: Basierend auf den Unterschieden zwischen Klartext und Geheimtext kann der Angreifer educated Vermutungen über den Verschlüsselungsalgorithmus anstellen. Zum Beispiel, wenn die Buchstaben um eine feste Anzahl von Positionen verschoben werden, könnte der Angreifer bemerken, dass jeder Buchstabe in 'blockchain' um eine bestimmte Anzahl von Stellen im Alphabet verschoben wurde. In einem Caesar-Verschlüsselungsschema könnte man zum Beispiel jeden Buchstaben um drei Positionen verschieben, wie im obigen Bild zu sehen.
• [ ] Entschlüsselung knacken: Sobald der Angreifer das Muster oder die Verschlüsselungsregel herausfindet, kann er dieses Wissen anwenden, um andere Teile der Nachricht oder sogar zukünftige Nachrichten, die denselben Schlüssel oder Algorithmus verwenden, zu entschlüsseln.

Wusstest du schon? Die Caesar-Verschlüsselungsmethode ist nach Julius Caesar benannt, der sie für seine privaten Nachrichten verwendet hat.

Chosen-Plaintext-Angriffe (CPA) vs. bekannte-Plaintext-Angriffe (KPA)

Bei Chosen-Plaintext-Angriffen wählen Angreifer den Klartext aus und analysieren den entsprechenden Geheimtext, während Known-Plaintext-Angriffe auftreten, wenn Angreifer teilweise Kenntnisse über den Klartext besitzen.

In einfachen Worten besteht der wesentliche Unterschied zwischen CPA und KPA darin:

• [ ] Chosen-Plaintext-Angriffe: Angreifer können den gewünschten Klartext auswählen oder auswählen und untersuchen, wie er in Chiffretext verschlüsselt wird.
• Known-plaintext attacks: Angreifer haben bereits Zugriff auf einige Klartext-Chiffretext-Paare und verwenden diese Informationen, um die Verschlüsselung zu analysieren, ohne den Klartext selbst ausgewählt zu haben.

Das Verständnis dieser Unterscheidungen ist entscheidend für die Entwicklung starker kryptografischer Abwehrmechanismen.

Wussten Sie schon?Phishing ist eine betrügerische Technik.Bei Phishing handelt es sich um Angriffe, bei denen Angreifer Personen dazu bringen, vertrauliche Informationen wie Passwörter preiszugeben, indem sie vorgeben, vertrauenswürdige Quellen zu sein, während Klartext einfach Daten oder Nachrichten bezeichnet, die unverschlüsselt und von jedermann lesbar sind.

Wie schützt man sich vor einem Known-Plaintext-Angriff?

Um sich vor Angriffen mit bekanntem Klartext zu schützen, verwenden Sie starke Verschlüsselungsalgorithmen, verwalten Sie Verschlüsselungsschlüssel sicher, verwenden Sie eindeutige Schlüssel pro Sitzung und fügen Sie Verschlüsselungsprozessen Zufälligkeit hinzu, um den Schutz vor Angriffen zu verbessern.

Wählen Sie Verschlüsselungsalgorithmen aus, die bekannte Klartextangriffe durch Verwendung von standhalten können.starke VerschlüsselungstechnikenIndem Muster im Klartext daran gehindert werden, mit Mustern im Geheimtext in Verbindung gebracht zu werden, werden moderne kryptografische Algorithmen wie der Advanced Encryption Standard (AES) so konzipiert, dass sie solche Angriffe überleben. AES ist ein weit verbreiteter symmetrischer Verschlüsselungsalgorithmus, der für seine Sicherheit und Effizienz bekannt ist.

Verwalten Sie Verschlüsselungsschlüssel sicher, um unbefugten Zugriff zu vermeiden. Verwenden Sie sichere Schlüsselspeicher, rotieren Sie Ihre Schlüssel regelmäßig und verwenden Sie starke Schlüsselerzeugungstechniken. Vermeiden Sie außerdem die Verschlüsselung diskreter, vorhersagbarer Datenabschnitte. Um zu verhindern, dass ein Angreifer bekannte Paare verwendet, verschlüsseln Sie die gesamte Nachricht oder Datei.

Verwenden Sie außerdem verschiedene Tasten für verschiedene Sitzungen und Unternehmungen. Die Auswirkungen eines Angriffs mit bekanntem Klartext werden reduziert, da für jede Sitzung ein anderer Verschlüsselungsschlüssel verwendet wird. Pflegen Sie außerdem die neuesten Versionen Ihrer Systeme, Bibliotheken und Verschlüsselungssoftware. Sicherheitsbehebungen, die Schwachstellen behebenwerden häufig in Updates eingeschlossen.

Bevor Sie den Klartext der Daten verschlüsseln, fügen Sie ein kryptografisches Salt – einen zufälligen Wert – hinzu. Dies macht jede Verschlüsselung einzigartig, auch wenn derselbe Klartext mehrfach verschlüsselt wird. Vermeiden Sie außerdem Verschlüsselungsmethoden, von denen bekannt ist, dass sie anfällig für Angriffe mit bekanntem Klartext sind. Führen Sie jedoch bei der Auswahl von Verschlüsselungsalgorithmen eine angemessene Due Diligence durch.

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