Programmierpraktikum - Thema: Kryptographie

News

7.7.2004	Nächsten Dienstag (13. Juli) um 14 Uhr c.t. könnt ihr eure Präsentation zum ersten Mal im Ganzen üben. Jede der drei Gruppen sollte dazu (wie besprochen) ihre Folien und einen kleinen Vortrag ausgearbeitet haben. Ich werde bis dahin das Programm auf zwei Laptops installieren und diese zu dem Termin mitbringen. So könnt ihr direkt diskutieren, wann und wie ihr während der Präsentation auf das Programm zurückgreifen wollt.
22.6.2004	Das nächste Treffen findet am Dienstag, dem 7. Juli statt. Bis dahin sollte jede der drei Gruppen (GUI, Netzwerk, Krypto) einen ca. 5-minütigen Vortrag ausgearbeitet haben. Legt euch schon auf eine Person fest, die vortragen wird. Solltet ihr merken, dass die Vorträge zu lang/kurz geraten sind, habt ihr noch 2 1/2 Wochen Zeit, das zu korrigieren. Für die Ausarbeitung der Folien habt ihr denselben Zeitrahmen. Am besten habt ihr die einzelnen Folien schon grob auf Papierform skizziert. Damit minimiert ihr den Arbeitsaufwand derjenigen Person, die die Folien erstellen wird. Folgende Aufgaben müssen in 2 Wochen fertig implementiert sein: David/Pavel: Substitutionschallenge, Initialisierungsvektor in Messages einbinden, Speichern/Vergleichen der Challenges Alexander/Oleg/Yves: Vigenere-Schlüssel raten Ich werde das Programm nach Abschluß des Projektes auf der Webseite zum herunterladen bereitstellen. Da der Sourcecode auch eingesehen werden kann, muß bis dahin alles sorgfältig dokumentiert sowie die Klassen optimiert werden. Für diese Aufgabe werden 2-3 Personen reichen, die dann für die Ausarbeitung der Präsentation freigestellt werden. Näheres können wir in 2 Wochen besprechen.
18.6.2004	Nur zur Erinnerung: Nächsten Dienstag treffen wir uns um 14 Uhr c.t. im Seminarraum der Bioinformatik. Dort könnt ihr erste Überlegungen anstellen, wie ihr eure abschliessende Präsentation gestalten wollt.
18.5.2004	Da am Donnerstag Feiertag ist, könnt ihr auch Mittwochs oder Freitags im Rechnerraum programmieren. Bei Bedarf werde ich euch aufschließen. Nächsten Dienstag (25. Mai) wird es keine Vorlesung geben. Stattdessen werde ich von 14-16 Uhr Hilfestellung bei den Programmieraufgaben geben. Da eine andere Praktikumsgruppe um diese Zeit den Rechnerraum belegt hat, müssen wir mit meinem Arbeitsplatzrechner vorlieb nehmen (25.12-02.26).
13.5.2004	Nächsten Dienstag treffen wir uns im Seminarraum 25.02-02.21 (bei der Bioinformatik). In der Vorlesung werden wir uns den Kasiski- und Friedman-Test zur Periodenbestimmung bei Vigenerechiffrierungen anschauen.
4.5.2004	Der erste Teil des Skripts sowie das erste Übungsblatt kann man ab sofort von dieser Seite herunterladen. Die vier Programmieraufgaben wurden auf vier verschiedene Gruppen verteilt: Aufgabe 1 (Häufigkeitsanalyse): Philipp und Oliver Aufgabe 2 (grafische Darstellung von Aufgabe 1): Alexander, Oleg, Yves Aufgabe 3 (CBC-Mode für CryptoChatClient): Andreas, Claudia, Isabel Aufgabe 4 (Software testen und korrigieren): David, Pavel, Tim Ich habe den Termin für die Erledigung der Aufgaben auf Freitag, den 21. Mai, verlängert. Die ersten Teilnehmer, die am Donnerstag einen abgeschlossenen Rechnerraum vorfinden, finden mich in Raum 25.12-02.26. Ich werde Euch dann aufschliessen und bei Bedarf beim Programmieren Hilfestellung leisten. Der Raum kann bis 18 Uhr genutzt werden.
30.4.2004	Ich habe noch ein weiteres Buch in die Literaturliste aufgenommen. Dieses liegt im Moment nur in der Fachbibliothek aus, das ausleihbare Exemplar liegt bei mir auf dem Schreibtisch :)
28.4.2004	Die Termine für das Sommersemester stehen nun fest. Dienstag 14-16 Uhr c.t., Raum 25.02-02.21 Donnerstag 13-18 Uhr, Rechnerraum 25.12-02.39 Der erste Termin ist am Dienstag, dem 4. Mai.

CVS HOWTO

Einrichten von CVS unter Eclipse, arbeiten mit CVS, usw. ---> hier

Dateien

Von nun an bitte nur noch mit CVS arbeiten!

Aufgaben

• Gruppe GUI
• Gruppe Netzwerk
• Gruppe Kryptographie

• Namenskonventionen
• Dokumentationskommentare

Beschreibung

Es soll eine Java-Applikation erstellt werden, mit der man Nachrichten zwischen zwei Computern austauschen kann. Um eine sichere Kommunikation zu gewährleisten soll man die Möglichkeit haben, die Nachrichten mit einem gängigen Kryptoverfahren zu verschlüsseln.

Das Programm sollte folgendes leisten:

• Direkte Kommunikation zwischen zwei Clients via TCP/IP
• Nachrichten können entweder in Plain Text oder mit folgenden Verschlüsselungsverfahren gesendet werden:
  • Caesar-Chiffre
  • Vigenere-Chiffre
  • RSA-Verfahren, ...
• Entschlüsselung nach Empfang einer Nachricht
• Serverapplikation zur Erzeugung/Speicherung der Schlüssel in einer Datenbank

Für die Implementierung benötigt man Kenntnisse in:

• Java
• Kryptographie
• Kommunikation über TCP/IP
• Datenbanken

Mögliche zusätzliche Features (wenn noch Zeit übrig bleibt):

• Authentifizierung der Clients per digitaler Signatur
• Entschlüsselung der Nachricht ohne Kenntnis des Schlüssels (Brute Force, Häufigkeitsanalyse,...)

Skript

Download	Inhalt
Teil 1	Termine, Kryptosysteme, Verschlüsselungsmodi, Kryptanalyse: Caesar, Substitution
Teil 2	Sprachenerkennung, Periodenbestimmung für Vigenerechiffren nach Kasiski und Friedman
Teil 3	RSA-Verfahren: Effizienz, Randomisierung, Schwachstellen
Teil 4	Diffie-Hellman-Schlüsselaustausch, digitale Signaturen, Authentifizierung

Übungen

Download	Decodieraufgabe	Verfahren	Lösung	Abgabetermin
Blatt 1	Chiffretext 1	Caesar	Klartext 1	18. Mai
Blatt 2	Chiffretext 2	Substitution	Klartext 2	1. Juni
Blatt 3	Chiffretext 3	Vigenere	Klartext 3	15. Juni
Blatt 4	Chiffretext 4	RSA	Klartext 4	29. Juni

Lösungen für die Dechiffrieraufgaben können per email an mich geschickt werden. Die Lösungen und erfolgreichen Kryptanalytiker werden jeweils zwei Wochen nach Ausgabe des Übungsblatts hier veröffentlicht (= Abgabetermin).

Fehler im Skript / in den Übungsblättern bitte melden!

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Literatur

Java-Programmierung:

• Krüger, G.: Handbuch der Java-Programmierung, Addison-Wesley, 2002 (3. Aufl.)
  Im Internet verfügbar unter: http://www.javabuch.de/ (extern)
• Mössenböck, H.: Sprechen Sie Java?, dpunkt-Verlag, 2001
• Flanagan, D.: Java in a Nutshell, O'Reilly, 2002 (Deutsche Ausgabe der 4. A.)
• Flanagan, D.: Java Examples in a Nutshell, O'Reilly, 2001
• Harold, E. R.; Loukides, M.: Java Network Programming, O'Reilly, 2000 (2. ed.)

• Buchmann, J.: Einführung in die Kryptographie, Springer, 2001 (2., erw. Aufl.)
• Stinson, D. R.: Cryptography - Theory and Practice, Chapman & Hall/CRC, 2002, (2. ed.)
• Singh, S.: Geheime Botschaften, Dtv, 2001
• Bauer, F.L.: Entzifferte Geheimnisse, Springer, 2000 (3., überarb. und erw. Aufl.)
• *NEU* Beutelspacher, A.: Kryptologie , Vieweg, 2002, (6., überarb. Aufl.)

Links

• Download Java 2 J2SE Platform (extern)
• Java 1.4.2 API Documentation (extern)
• Java Tutorials (extern)
• Eclipse (extern) Version 3.0M4 herunterladen

Kontakt

Mailingliste: krypto@cs.uni-duesseldorf.de

Teilnehmerliste

Praktikumsleiter:
Tobias Riege
Raum 25.12-02.26
riege@cs.uni-duesseldorf.de

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