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'''Kleptographie''' ({{grcS|κλέπτειν|kléptein}} „stehlen“ und [[-graphie]]) beschäftigt sich mit dem sicheren und verdeckten Diebstahl von (geschützten) Informationen. Kleptographie ist ein Teilgebiet der [[Kryptographie]] und der [[Kryptovirologie]]. Außerdem ist sie eine Erweiterung der Theorie der verdeckten Kanäle, die von [[Gustavus Simmons|Gus Simmons]] erforscht wurde.<ref name="si84">[[Gustavus Simmons|G. J. Simmons]]: ''The Prisoners’ Problem and the Subliminal Channel'', in ''Proceedings of Crypto ’83'', D. Chaum (Ed.), pages 51–67, Plenum Press, 1984.</ref><ref name="si85">G. J. Simmons: ''The Subliminal Channel and Digital Signatures'', In ''Proceedings of Eurocrypt ’84'', T. Beth, N. Cot, I. Ingemarsson (Eds.), pages 364–378, Springer-Verlag, 1985.</ref><ref name="si93">G. J. Simmons: ''Subliminal Communication is Easy Using the DSA'', In ''proceedings of Eurocrypt ’93'', T. Helleseth (Ed.), pages 218–232, Springer-Verlag, 1993.</ref> Verwandt ist Kleptographie auch mit [[Steganographie]].

== Begriffseinführung ==
Der Begriff ''Kleptographie'' wurde von [[Adam L. Young]] und [[Moti Yung]] in den ''Proceedings of Advances in Cryptology—Crypto ’96'' eingeführt.<ref name="yy96">A. Young, M. Yung: ''The Dark Side of Black-Box Cryptography, or: Should we trust Capstone?'', in ''Proceedings of Crypto ’96'', Neal Koblitz (Ed.), Springer-Verlag, pages 89–103, 1996.</ref> Ein kleptographischer Angriff ist ein [[Round-Trip-Engineering|Forward-Engineering-Angriff]], der eine ''asymmetrische [[Backdoor]]'' in ein Kryptosystem oder in ein kryptographisches Protokoll einbaut. Manipuliert werden kann auf diese Weise z. B. eine [[Chipkarte|Smartcard]], eine [[Dynamic Link Library]], ein [[Computerprogramm]] oder ein [[Hardware-Sicherheitsmodul|Hardware Security Module]] (HSM).

== Besonderheiten ==

Das Besondere an diesem Angriffstyp ist, dass die Manipulation asymmetrische Kryptologie benutzt. Im Gegensatz zu einer ''symmetrischen Backdoor'', zu der jeder Zugang hat, der die Backdoor kennt, kann eine asymmetrische Backdoor exklusiv von dem einzelnen Angreifer benutzt werden, der sie einbaute. Auch wenn der genaue Entwurf der Backdoor veröffentlicht würde, wäre sie nur benutzbar, wenn man auch die vom Angreifer gesetzten Daten kennt. Außerdem sind die Ausgaben des infizierten Kryptosystems rechnerisch ununterscheidbar von denen eines entsprechenden uninfizierten Kryptosystems. Daher bleibt der Angriff in Black-Box-Implementierungen (z. B. in Smartcards oder HSMs) höchstwahrscheinlich unbemerkt. Wegen der Asymmetrie kann sogar ein erfolgreicher [[Reverse Engineering|Reverse-Engineering-Angriff]] bestenfalls die Anwesenheit einer asymmetrischen Backdoor entdecken – aber er kann sie nicht benutzen.<ref>{{Webarchiv|url=http://www.cryptovirology.com/cryptovfiles/cryptovirologyfaqver1.html |wayback=20170509070759 |text=Cryptovirology FAQ |archiv-bot=2025-12-21 14:21:25 InternetArchiveBot }}</ref>

Kleptographische Angriffe können sowohl mit Krypto-[[Trojanisches Pferd (Computerprogramm)|Trojanern]] durchgeführt werden, die ein Kryptosystem infizieren und eine Backdoor für den Angreifer öffnen, als auch direkt vom Hersteller eines Kryptosystems implementiert werden. Der Angriff braucht nicht unbedingt die gesamte Ausgabe des Kryptosystems aufdecken; eine kompliziertere Angriffsmethode kann zwischen der Erzeugung sicherer, uninfizierter Ausgaben und der Erzeugung unsicherer, mit der Hintertür versehener Daten abwechseln.<ref name="yy04">A. Young, M. Yung: ''Malicious Cryptography: Exposing Cryptovirology'', John Wiley & Sons, 2004.</ref>

Kleptographische Angriffe wurden unter anderem für die [[RSA-Kryptosystem|RSA-Schlüsselerzeugung]], den [[Diffie-Hellman-Schlüsselaustausch]], den [[Digital Signature Algorithm]] und weitere kryptographische [[Algorithmus|Algorithmen]] und Protokolle veröffentlicht.<ref name="yy04"/> Auch die [[Transport Layer Security|SSL]]-, [[Secure Shell|SSH]]- und [[IPsec]]-Protokolle sind durch kleptographische Angriffe gefährdet.<ref>[http://kleptografia.im.pwr.wroc.pl/ SSL attack by Filipa Zagórskiego, and Prof. Miroslawa Kutylowskiego]</ref> In jedem Fall kann der Angreifer den kryptographischen Algorithmus kompromittieren, indem er die Information, in der die Backdoor-Information enthalten ist (z. B. der öffentliche Schlüssel, die [[digitale Signatur]], die Schlüsselaustauschnachrichten usw.), überprüft, und dann die Logik der asymmetrischen Backdoor mit seinem Geheimschlüssel (i. d. R. ein privater Schlüssel) anwendet.

A. Juels and J. Guajardo<ref name="jg02">A. Juels, J. Guajardo: {{Webarchiv|url=http://www.rsa.com/rsalabs/staff/bios/ajuels/publications/kegver/kegver.ps |wayback=20120315234258 |text=''RSA Key Generation with Verifiable Randomness'' |archiv-bot=2019-04-23 10:38:48 InternetArchiveBot }}, in: D. Naccache, P. Pallier (Eds.): ''Public Key Cryptography: 4th International Workshop on Practice and Theory in Public Key Cryptosystems'', Springer, 2002.</ref> schlugen ein Verfahren (KEGVER) vor, bei dem ein Dritter die unmanipulierte RSA-Schlüsselgenerierung verifizieren kann: Dabei kommt eine Art verteilte Schlüsselgenerierung zum Einsatz, bei der der geheime Schlüssel allerdings nur der Black Box bekannt ist – somit kann sichergestellt werden, dass die Schlüsselgenerierung nicht modifiziert wurde und damit der private Schlüssel nicht durch einen kleptografischen Angriff aufgedeckt werden kann.<ref name="jg02" /><ref>A. Juels, J. Guajardo: {{Webarchiv|url=http://www.rsa.com/rsalabs/staff/bios/ajuels/publications/kegver/kv-extended.pdf |wayback=20130512223201 |text=''RSA Key Generation with Verifiable Randomness'' (Verlängerte Version) |archiv-bot=2019-04-23 10:38:48 InternetArchiveBot }} (PDF-Datei; 239 kB)</ref>

Praktisch können vier spezielle Beispiele kleptographischer Angriffe (incl. eines vereinfachten [[SETUP-Angriff]]s gegen RSA) in JCrypTool 1.0<ref>[https://github.com/jcryptool JCrypTool project website]</ref>, dem Plattform-unabhängigen Teil des Open-Source-Projekts [[CrypTool]] nachvollzogen werden.<ref name="be10">B. Esslinger: {{Webarchiv|url=http://www.kes.info/archiv/online/10-4-006.htm |wayback=20110721215721 |text=''Die dunkle Seite der Kryptografie – Kleptografie bei Black-Box-Implementierungen'' |archiv-bot=2019-04-23 10:38:48 InternetArchiveBot }}, <kes>, #4 / 2010, Seite 6 ff.</ref>

== Literatur ==
* Reinhard Wobst: ''Abenteuer Kryptologie.'' ISBN 3827318157 [http://books.google.de/books?id=kobVhAa_X3IC&pg=PA342&dq=Kleptografie&hl=de&ei=qak2TcZ41ILkBuf5jNoC&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=1&ved=0CCkQ6AEwAA#v=onepage&q=Kleptografie&f=false online abrufbar: Der perfekte Betrug. S. 342/343]
* Information hiding: 9th international workshop, IH 2007, Saint-Malo, France, June 11–13, 2007:revised selected papers. ISBN 354077369X, Online abrufbar: Young and Yung: [http://books.google.de/books?id=l40M0uCA8CwC&pg=PA112&dq=Kleptographie&hl=de&ei=a6o2TZWRA8qe4QaqhYm8Ag&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=1&ved=0CCoQ6AEwAA#v=onepage&q&f=false ''Space-Efficient Kleptography Without Random Oracles.''] S. 112–129

== Weblinks ==
* [http://2014.kes.info/archiv/online/10-4-006.htm ''Die dunkle Seite der Kryptografie. Kleptografie bei Black-Box-Implementierungen.''] in ''kes'', Zeitschrift für Informationssicherheit.
* [http://heise.de/-1953716 NSA-Affäre: Generatoren für Zufallszahlen unter der Lupe], [[Heise online]] vom 10. September 2013

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Kryptologie]]

Kleptographie - Versionsgeschichte

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