Das One-Time-Pad | Reise in die Kryptographie | Informatik | Khan Academy

Die perfekte Chiffre

Schau dir die nächste Lektion an: https://www.khanacademy.org/computing/computer-science/cryptography/crypt/v/frequency-stability?utm_source=YT&utm_medium=Desc&utm_campaign=computerscience

Hast du die letzte Lektion verpasst? https://www.khanacademy.org/computing/computer-science/cryptography/crypt/v/polyalphabetic-cipher?utm_source=YT&utm_medium=Desc&utm_campaign=computerscience

Informatik auf Khan Academy: Lerne ausgewählte Themen aus der Informatik - Algorithmen (wie wir gängige Probleme in der Informatik lösen und die Effizienz unserer Lösungen messen), Kryptografie (wie wir geheime Informationen schützen) und Informationstheorie (wie wir Informationen kodieren und komprimieren).

Über Khan Academy: Khan Academy ist eine gemeinnützige Organisation, die es sich zur Aufgabe gemacht hat, jedem und überall eine kostenlose, erstklassige Bildung zu ermöglichen. Wir glauben, dass Lernende jeden Alters unbegrenzten Zugang zu kostenlosen Bildungsinhalten haben sollten, die sie in ihrem eigenen Tempo meistern können. Wir nutzen intelligente Software, fundierte Datenanalysen und intuitive Benutzeroberflächen, um Schüler/innen und Lehrer/innen auf der ganzen Welt zu unterstützen. Unsere Ressourcen decken den gesamten Bildungsbereich von der Vorschule bis zum College ab, einschließlich Mathe, Biologie, Chemie, Physik, Wirtschaft, Finanzen, Geschichte, Grammatik und mehr. In Zusammenarbeit mit dem Entwickler des Tests, dem College Board, bieten wir eine kostenlose, personalisierte SAT-Testvorbereitung an. Khan Academy wurde in Dutzende von Sprachen übersetzt, und jedes Jahr nutzen 100 Millionen Menschen weltweit unsere Plattform. Weitere Informationen findest du unter www.khanacademy.org, folge uns auf Facebook oder auf Twitter unter @khanacademy. Und denk daran: Du kannst alles lernen.

Umsonst. Für jeden. Für immer. #YouCanLearnAnything

Abonniere den Informatik-Kanal von Khan Academy: https://www.youtube.com/channel/UC8uHgAVBOy5h1fDsjQghWCw?sub_confirmation=1
Abonnieren Sie Khan Academy: https://www.youtube.com/subscription_center?add_user=khanacademy

Über 400 Jahre lang,
blieb das Problem bestehen.

Wie konnte Alice eine Chiffre entwerfen
die ihren Fingerabdruck verbirgt,

und somit die unerwünschte Weitergabe
von Informationen verhindern?

Die Antwort lautet: Zufall.

Stell dir vor, Alice würfelt
einen Würfel mit 26 Seiten

um eine lange
Liste von zufälligen Verschiebungen,

und teilte diese mit Bob
anstelle eines Codewortes.

Damit Alice ihre Nachricht
jetzt verschlüsseln kann,

mutzt sie die Liste der
zufälligen Verschiebungen.

Es ist wichtig, dass
diese Liste der Verschiebungen

genauso lang ist wie die Nachricht,
um jede Wiederholungen zu vermeiden.

Dann schickt sie die Nachricht an Bob,
welcher die Nachricht mit

der gleichen Liste mit zufälligen
Verschiebungen entschlüsselt, die sie ihm gegeben hat.

Jetzt hat Eva ein Problem,
denn die daraus resultierende

verschlüsselte Nachricht hat
zwei starke Eigenschaften.

Erstens: Die Verschiebungen fallen nie
in ein sich wiederholendes Muster.

Und zweitens, weißt die
verschlüsselte Nachricht eine

einheitliche Häufigkeitsverteilung auf.

Weil es keine Ab
Unterscheidungsmerkmale gibt

kein Leck, ist es nun
unmöglich für Eve

die Verschlüsselung zu knacken.

Dies ist die stärkste
mögliche Methode der Verschlüsselung,

und sie entstand gegen Ende des
Ende des 19. Jahrhunderts.

Sie ist heute bekannt als
das einmalige Pad.

Zur Veranschaulichung der
Stärke des One-Time-Pad,

müssen wir die
kombinatorische Explosion

die stattfindet.

Zum Beispiel hat die Caesar
Chiffre verschiebt jeden Buchstaben

um die gleiche Verschiebung, die
eine Zahl zwischen 1 und 26.

Wenn Alice also
ihren Namen verschlüsseln,

würde dies zu einer der
26 möglichen Verschlüsselungen.

Eine kleine Anzahl von Möglichkeiten,
leicht, sie alle zu überprüfen,

bekannt als Brute-Force-Suche.

Vergleiche dies mit dem One-Time
Pad, bei dem jeder Buchstabe

um eine andere Zahl
Zahl zwischen 1 und 26 verschoben wird.

Überlege dir nun die Anzahl
der möglichen Verschlüsselungen.

Es wird 26 sein, multipliziert
fünfmal mit sich selbst multipliziert, was

sind fast 12 Millionen.

Manchmal ist es
schwer zu visualisieren,

Stell dir also vor, sie schrieb ihren
Namen auf eine einzige Seite,

und obendrauf gestapelt
alle möglichen Verschlüsselungen.

Wie hoch denkst du
würde das sein?

Mit fast 12 Millionen
möglichen Fünf-Buchstaben-Sequenzen,

wäre dieser Papierstapel
riesig sein,

über einen Kilometer hoch.

Wenn Alice ihren Namen
Namen mit dem One-Time-Pad,

ist es dasselbe, als würde sie
eine dieser Seiten zufällig auszuwählen.

Aus der Perspektive von
Eve, der Code-Brecherin,

jedes aus fünf Buchstaben
verschlüsselte Wort, das sie

hat, ist genauso wahrscheinlich
ein beliebiges Wort in diesem Stapel zu sein.

Das ist also perfekte
Geheimhaltung in Aktion.