Screenshots von CrypTool 1 (CT1). Einem kostenlosen Windows-Programm für Kryptografie und Kryptoanalyse.

In CrypTool stehen verschiedene Textanalyseverfahren zur Verfügung. Damit können die Schwächen von einfachen Verschlüsselungsverfahren aufgedeckt und diese teilweise auch automatisch gebrochen werden.

Textanalyse

Die Abläufe bei der digitalen Signatur und der Hybridverschlüsselung (RSA-AES und ECC-AES) können in interaktiven Datenflussdiagrammen nachvollzogen werden.

Datenflussdiagramme

Die Fähigkeiten von CrypTool werden aktiv durch die umfangreiche Hilfe unterstützt.

Hilfe

CrypTool bietet die Möglichkeit, moderne Verschlüsselungsverfahren kennenzulernen und zu testen. Für die modernen symmetrischen Verfahren steht die Brute-Force-Analyse zur Verfügung.

Brute-Force

Mit der Dialogbox "Das RSA-Kryptosystem" können Sie auch Varianten des RSA-Verfahrens durchspielen (unterschiedliche Schlüssellängen, verschiedene Alphabete, verschiedene Blocklängen).

Von UID/PW (Benutzername/Passwort) und One-Time-Password, über (einseitige) Challenge-Response (symmetrisch + asymmetrisch), bis zu asymmetrischer gegenseitiger Authentisierung. Der Benutzer kann interaktiv steuern, wie der Angreifer vorgeht (Rechner übernehmen, Verbindungen aufbauen oder trennen, lauschen). Lerneffekt ist, dass nur die gegenseitige asymmetrische Authentisierung gegen Man-in-the-middle-Angriffe sicher ist.

Demo zu Authentisierungsmöglichkeiten im Netz

Bei einer nicht optimalen Implementierung, wie sie in der Realität vorkam, kann der Angreifer den Sessionkey durch Protokoll-gerechte Anfragen an den Server hoch effizient berechnen.

Demo für einen Seitenkanalangriff gegen ein typisches Hybridverschlüsselungsprotokoll

Drei auf Gitterreduktionsverfahren basierende Angriffe gegen das RSA-Verfahren, die darauf beruhen, dass bestimmte Vorbedingungen erfüllt sind. Ein Teil von einem der beiden Faktoren von N ist bekannt ("Faktorisieren mit teilweise bekanntem p"). Ein Teil des Klartextes einer abgefangenen verschlüsselten Nachricht ist bekannt und e ist klein ("Angriff auf stereotype Nachrichten"). Wenn d im Vergleich zu N zu klein gewählt ist, kann man N faktorisieren ("Angriff auf kleine geheime Exponenten").

RSA-Angriff

Implementierung von MAC-Verfahren (Kombination von Hashes und symmetrischen Verfahren zur Authentisierung von Nachrichten). Hashverfahren wurden bisher schon von den in CrypTool implementierten Konzepten PKCS#5 und digitale Signaturen verwendet. Drei auf dem Chinesischen Restsatz beruhende Anwendungen. Lösung von Systemen linearer modularer Kongruenzen am Beispiel einer Planetenkonstellation im Sonnensystem. Veranschaulichung des Rechnens mit modularen Resten statt mit den eigentlichen Zahlen. Veranschaulichen des Shared Secret-Verfahrens (entspricht der Analogie, dass man zum Öffnen eines Tresors z.B. drei beliebige von 5 Schlüsselinhabern braucht).

Chinesischer Restsatz

Veranschaulichen von Algorithmen (Caesar, Vigenère, Nihilist und DES) mit Hilfe der Animationssoftware ANIMAL (Java-Applikation, die es erlaubt, die Einzelschritte von Algorithmen oder die Komponenten von Datenstrukturen beliebig genau zu modellieren, diese manuell vor und zurück abzuspielen oder automatisch ablaufen zu lassen). Das ANIMAL-System erlaubt die Erstellung von Animationen mithilfe einer GUI, einer Skriptsprache sowie einer Java-API.

ANIMAL-System

Eine 3D-Visualisierung von großen Mengen von Zufallszahlen mit Hilfe der Volume-Rendering-Engine aus OpenQVis.

OpenQVis

Die Implementierung und Analyse von ADFGVX als Beispiel einer kaskadierenden Chiffre.

ADFGVX

Die effiziente Analyse der monoalphabetischen Substitution.

Analyse monoalphabetische Substitution

Der Zahlenhai ist ein Spiel für Schüler, das diesen den Umgang mit Teilern und Primfaktoren näher bringt.

Zahlenhai

Flash-Animationen zu AES und Enigma

Lernprogramm, das die Verfahren der elementaren Zahlentheorie erläutert und visualisiert.

Zahlentheorie

Eine ECC-Demo zeigt, wie man in diskreten und in reellen Räumen Punkte auf einer elliptischen Kurve addiert und multipliziert (geschrieben als Java-Applikation).

Elliptische Kurven

Das Menü `Analyse > Zufallsanalyse` enthält vier Einzeltests und eine NIST-Testsuite zur Analyse der Zufälligkeit:

Wählen Sie einen dieser Tests aus, um die Zufallsqualität des aktiven Dokuments zu prüfen: Frequency-Test, Poker-Test, Runs-Test (oder Long-Run), Serial-Test und FIPS PUB-140-1 Testbatterie.

Die einzelnen Tests wie der Serial-Test bieten in ihren Dialogen verschiedene Parameter an: Das Signifikanzniveau alpha kann einer von drei vorgegebenen Werten sein: `0,01`, `0,05` und `0,10`. Das Kombinationsfeld für die Tupelgröße ist für diesen Test nicht vorgesehen und daher nicht aktiv.

Mit dem Kontrollkästchen Standard-Offset und Testlänge wird festgelegt, ob die Standardwerte (Offset = 0 und Testlänge = Dateilänge) im Test verwendet werden sollen oder benutzerdefinierte Werte.

Der Serial-Test untersucht beispielsweise, ob Paare aufeinanderfolgender Zahlen gleich verteilt sind und prüft somit ihre Unabhängigkeit voneinander.


CrypTool 1 Screenshots