Kryptographie für Einsteiger

Wissen über die Grundlagen der Kryptographie werden immer wichtiger. Kaum ein Projekt, in dem nicht Verschlüsselungstechniken eingesetzt werden. Durch die Nutzung verteilter Architekturen wie z.B. Microservices wird die Absicherung der Kommunikation immer wichtiger. Neben der Absicherung der Kommunikation zwischen Systemen werden damit unter anderem Kennwörter sicher gespeichert. Immer wichtiger wird die Nutzung von Kryptographie zur Authentifizierung der Kommunikationspartner. Die meisten Konfiguration und Abläufe benötigen kaum detailliertes Wissen. Kommt es jedoch zu Problemen hilft einem grundlegendes Wissen der zugrundeliegenden Technik bei der Lösung. Der Vortrag führt praxisorientiert in die Grundlagen der Verschlüsselung ein. - Was ist symmetrische / asymmetrische Verschlüsselung? - Welche Verschlüsselungsverfahren gibt es? - Was ist eine Cipher Suite? - Was sind Hashes? - Private Key, Public Key und Zertifikat - Was ist eine CA?

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1. KRYPTOGRAPHIE
   FÜR EINSTEIGER
   Sebastian Hempel
   1
   

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2. Sebastian Hempel
   IT-Consulting Hempel
   @ithempel
   shempel@it-hempel.de
   2
   

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3. WARUM KRYPTOGRAFIE?
   3 . 1
   

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4. VERTRAULICHKEIT
   - ( )
   Max Braun Whisper CC BY-SA 2.0
   3 . 2
   

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5. IDENTIFIKATION
   - ( )
   _dChris Imitation Game CC BY 2.0
   3 . 3
   

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6. BEGRIFFE
   4
   

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7. GESCHICHTE DER
   KRYPTOGRAPHIE
   5 . 1
   

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8. HANDVERSCHLÜSSELUNG
   3. Jahrtausend vor Christus in Ägypten
   Skytale Verschlüsselungsstab der Griechen
   5 . 2
   

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9. - ( )
   Wikimedia Commons Skytale CC BY-SA 3.0
   5 . 3
   

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10. MASCHINEN
    Sebastian Hempel - Enigma ( )
    CC BY-SA 4.0
    5 . 4
    

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11. COMPUTER
    Pretty Good Privacy
    - ( )
    Matt Crypto PRZ closeup CC BY-SA 3.0
    5 . 5
    

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12. BAUSTEINE DER MODERNE
    KRYPTOGRAFIEN
    6 . 1
    

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13. ZUFALL
    Wichtiges Element der Kryptografie
    Schlüssel basieren auf Zufallszahlen
    6 . 2
    

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14. ,
    ( )
    Bananenfalter Orange_blue_public_private_keygeneration_de
    CC0
    6 . 3
    

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15. SYMMETRISCHE
    VERSCHLÜSSELUNG
    , , ( )
    Bananenfalter Eigenes Werk CC0
    6 . 4
    

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16. SYMMETRISCHE VERFAHREN
    DES (1977)
    AES (2000)
    6 . 5
    

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17. ASYMMETRISCHE
    VERSCHLÜSSELUNG
    , ( )
    Bananenfalter Eigenes Werk CC0
    6 . 6
    

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18. ASYMMETRISCHE VERFAHREN
    RSA (1977)
    Elliptische Kurven / ECC (Mitte der 1980er)
    6 . 7
    

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19. HASHFUNKTIONEN
    hash
    function
    keys
    John Smith
    Lisa Smith
    Sam Doe
    Sandra Dee
    hashes
    00
    01
    02
    03
    04
    05
    :
    15
    , ( )
    Jorge Stolfi Eigenes Werk Gemeinfrei
    6 . 8
    

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20. KRYPTOGRAPHISCHE
    HASHFUNKTION
    MD5 (1992)
    SHA (1993)
    6 . 9
    

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21. EINSATZ DER BAUSTEINE
    7 . 1
    

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22. ALICE UND BOB
    , ( )
    Didia Own work CC BY-SA 4.0
    http://cryptocouple.com/
    7 . 2
    

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23. VERSCHLÜSSELN
    , ( )
    Bananenfalter Eigenes Werk CC0
    7 . 3
    

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24. SIGNIEREN
    Alice (Absender)
    Dokument
    Hashwert
    priv. Schlüssel
    von Alice
    verschlüsselter
    Hashwert
    Hashwert
    verschlüsselter
    Hashwert
    öffentl. Schlüssel
    von Alice
    entschlüsselter
    Hashwert
    Vergleich der
    Hashwerte
    Dokument
    Bob (Empfänger)
    , ( )
    Priwo Schemaskizze Elektronische Signatur CC BY-SA 3.0
    7 . 4
    

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25. 7 . 5
    

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26. KRYPTOGRAFIE IN DER PRAXIS
    8 . 1
    

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27. UMFANG
    Transport Verschlüsselung
    Ende-zu-Ende Verschlüsselung
    8 . 2
    

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28. TRANSPORT VERSCHLÜSSELUNG
    Schutz der Daten bei der Übetragung
    HTTPS
    TLS
    SSH
    8 . 3
    

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29. ENDE-ZU-ENDE
    VERSCHLÜSSELUNG
    Schutz bis zur endgültigen Verarbeitung
    S/MIME
    GnuPG
    WS-Security
    8 . 4
    

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30. , (
    )
    Santeri Viinamäki HTTPS and Padlock in Website Address Bar CC
    BY-SA 4.0
    9 . 1
    

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31. SCHLÜSSEL-MATERIAL
    ( )
    keys-2114366 CC0 Creative Commons
    9 . 2
    

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32. PRIVATE KEY
    ( )
    key-2114293 CC0 Creative Commons
    9 . 3
    

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33. ZERTIFIKAT
    ( )
    key-2114047 CC0 Creative Commons
    9 . 4
    

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34. ZERTIFIKATE
    Beglaubigter Public-Key
    self-signed
    eigene CA
    öffentliche CA
    9 . 5
    

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35. Vertrauenswürdige Ausgabestelle von Zertifikaten
    ( )
    approved-1966719 CC0 Creative Commons
    9 . 6
    

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36. TRUSTSTORE
    Zertifikate vertrauenswürdiger CAs
    ( )
    key-2148476 CC0 Creative Commons
    9 . 7
    

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37. VERBINDUNGSAUFBAU
    Validierung des Zertifikat
    Aushandlung der Verschlüsselung
    9 . 8
    

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38. VALIDIERUNG - SUBJECT
    Certificate:
    Data:
    Version: 3 (0x2)
    Serial Number:
    04:67:72:5c:40:75:72:c0:44:03:03:7b:a1:2c:ff:f8:70
    Signature Algorithm: sha256WithRSAEncryption
    Issuer: C=US, O=Let's Encrypt, CN=R3
    Validity
    Not Before: Jul 26 14:34:16 2021 GMT
    Not After : Oct 24 14:34:14 2021 GMT
    Subject: CN=jcon.one
    X509v3 extensions:
    X509v3 Subject Alternative Name:
    DNS:jcon.one, DNS:www.jcon.one
    9 . 9
    

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39. VALIDIERUNG - GÜLTIGKEIT
    Certificate:
    Data:
    Version: 3 (0x2)
    Serial Number:
    04:67:72:5c:40:75:72:c0:44:03:03:7b:a1:2c:ff:f8:70
    Signature Algorithm: sha256WithRSAEncryption
    Issuer: C=US, O=Let's Encrypt, CN=R3
    Validity
    Not Before: Jul 26 14:34:16 2021 GMT
    Not After : Oct 24 14:34:14 2021 GMT
    Subject: CN=jcon.one
    9 . 10
    

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40. VALIDIERUNG - CHAIN
    CONNECTED(00000003)
    depth=2 O = Digital Signature Trust Co., CN = DST Root CA X3
    verify return:1
    depth=1 C = US, O = Let's Encrypt, CN = R3
    verify return:1
    depth=0 CN = jcon.one
    verify return:1
    ---
    Certificate chain
    0 s:/CN=jcon.one
    i:/C=US/O=Let's Encrypt/CN=R3
    1 s:/C=US/O=Let's Encrypt/CN=R3
    i:/C=US/O=Internet Security Research Group/CN=ISRG Root X1
    2 s:/C=US/O=Internet Security Research Group/CN=ISRG Root X1
    i:/C=US/O=Internet Security Research Group/CN=ISRG Root X1
    9 . 11
    

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41. AUSHANDLUNG DER
    VERSCHLÜSSELUNG
    Wie wird der Session-Key übertragen? - DHE
    Wie wird der Server Authentifiziert? - RSA
    Wie wird verschlüsselt? - AES256
    Wie wird Integrität geprü ? - AES256
    DHE-RSA-AES256-AES256
    9 . 12
    

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42. DATEIFORMATE
    PEM (OpenSSL)
    PKCS12
    Java Keystore
    9 . 13
    

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43. FEHLERQUELLEN
    10 . 1
    

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44. Subject passt nicht zum Server
    , (
    )
    Bruno Pedro Facebook invalid SSL certificate error message CC
    BY-SA 2.0
    10 . 2
    

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45. FEHLERHAFTES ZERTIFIKAT
    Certificate:
    Signature Algorithm: sha256WithRSAEncryption
    Subject: CN=jcon.one
    X509v3 extensions:
    X509v3 Subject Alternative Name:
    DNS:jcon.one, DNS:www.jcon.one
    10 . 3
    

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46. Zertifikat ist abgelaufen
    , ( )
    medithIT Telecom HTTPS insicura CC BY 2.0
    10 . 4
    

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47. FEHLERHAFTES ZERTIFIKAT
    Certificate:
    Data:
    Version: 3 (0x2)
    Serial Number:
    04:67:72:5c:40:75:72:c0:44:03:03:7b:a1:2c:ff:f8:70
    Signature Algorithm: sha256WithRSAEncryption
    Issuer: C=US, O=Let's Encrypt, CN=R3
    Validity
    Not Before: Jul 26 14:34:16 2021 GMT
    Not After : Oct 24 14:34:14 2021 GMT
    Subject: CN=jcon.one
    10 . 5
    

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48. Kein Vertrauen zum Zertifikat
    , ( )
    Joakim Jardenberg SSL Error CC BY 2.0
    10 . 6
    

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49. FEHLERHAFTE CHAIN
    CONNECTED(00000003)
    depth=2 O = Digital Signature Trust Co., CN = DST Root CA X3
    verify return:1
    depth=1 C = US, O = Let's Encrypt, CN = R3
    verify return:1
    depth=0 CN = jcon.one
    verify return:1
    ---
    Certificate chain
    0 s:/CN=jcon.one
    i:/C=US/O=Let's Encrypt/CN=R3
    1 s:/C=US/O=Let's Encrypt/CN=R3
    i:/C=US/O=Internet Security Research Group/CN=ISRG Root X1
    2 s:/C=US/O=Internet Security Research Group/CN=ISRG Root X1
    i:/C=US/O=Internet Security Research Group/CN=ISRG Root X1
    10 . 7
    

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50. Keine gemeinsamen Ciphers
    , ( )
    Marin Gattelier FF-handshake-error CC BY-SA 2.0
    10 . 8
    

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51. FRAGEN?
    , ( )
    Matthias Ripp any questions? CC-BY
    11
    

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