
# Commitment, Erster Ansatz:

from hashlib import sha256

my_action = b"Schere"

commitment = sha256(my_action).hexdigest()

print(commitment)


# Was ist das problem?

e6532e1b964c2ef602ae65967f297f80fe2214ef0fbc16e6928ebca0ce741a95


# Nicht deterministisch:

from hashlib import sha256

my_action = b"Stein - TODO: gib hier deine unvorhersehbare Daten ein!"

commitment = sha256(my_action).hexdigest()

print(commitment)

e7f1b9a9e6c94f09311bc75c4b79fe58419044d3822ee538049c1414203f6989


# Nicht deterministisch, automatisch:

from hashlib import sha256
from random import SystemRandom

rng = SystemRandom()

my_action = b"Schere"
message = my_action + b" - " + rng.randbytes(16)


commitment = sha256(message).hexdigest()


print(commitment)
print(message)


# Bob: TODO: ausfüllen
# message = ...
# commitment = "..."

print(sha256(message).hexdigest() == commitment)


"Hallöchen".encode(),    "Hallöchen".encode().hex()


n = 1027 #  = 4 * 256 + 3
print(n.to_bytes(2, "big").hex())
print(n.to_bytes(2, "little"))


# One-Time-Pad in  python
key_bytes = b"Perdox"

# Aufgabe: Nutze zufällige bytes stattdessen - siehe irgendwo oben :)

# key_bytes = bytes.fromhex("....") 

print(key_bytes)
print(key_bytes.hex())

b'Perdox'
506572646f78


msg = "Hallo"
msg_bytes = msg.encode()   # Macht string "Hallo" zu bytes.


n = len(msg_bytes)

ciphertext = bytearray(n)  # Für Ergebnis: so viele bytes wie msg_bytes lang ist anlegen

for i in range(n):
    # Wir arbeiten hier mit bytes statt mit bits, d.h.
    # irgendwie müssen wir 8 bit-additionen auf einmal durchführen.
    # das macht der ^ operator.
    ciphertext[i] = msg_bytes[i] ^ key_bytes[i]


print(ciphertext)
print(ciphertext.hex())

# Entschlüsseln geht genauso wie verschlüsseln - probiert es aus!

bytearray(b'FLAG{oh no, you stole my deepest secret!}')
464c41477b6f68206e6f2c20796f752073746f6c65206d79206465657065737420736563726574217d


msg_bytes = bytearray(b'\x18\x04\x1e\x08\x00')


# Known plaintext attack gegen OTP

# ciphertext_1 und ciphertext_2 wurden mit dem selben Schlüssel erzeugt.

plaintext_1 = b"As OTP is proven to be secure, I will always use it!"
ciphertext_1 = bytes.fromhex("e0c141a1276dee44b7b0ee8147e3238011526aaa56cf971518e22401bef70ab0620dfd3958333916931b261d42bb1018dc3ce002")

ciphertext_2 = bytes.fromhex("e7fe20a90852a60daaffb2d351fa33ce42526ae6518ada1f5de53416abbe598d6209f13646762c5b99")

key_bytes = b'\xa1\xb2a\xees=\xce-\xc4\x90\x9e\xf3(\x95F\xee1&\x05\x8a4\xaa\xb7f}\x81Qs\xdb\xdb*\xf9Bz\x94U4\x13Xz\xe4z_nb\xcec}\xfcU\x94#'
msg_bytes = ciphertext_2


from Crypto.Cipher import AES

key = b"ist 16bytes lang"  # oder 32 bytes

cipher = AES.new(key, mode=AES.MODE_CTR) # 
nonce = cipher.nonce    # zufällig. kann auch mit nonce= beim Erstellen angegeben werden
ciphertext = cipher.encrypt(b"der Klartext kann im Counter-Mode jede Laenge haben.")


print(nonce.hex(), ciphertext.hex())


cipher = AES.new(key, mode=AES.MODE_CTR, nonce=nonce)
pt = cipher.decrypt(ciphertext)
print(pt)


(3 + 10 + 15) % 11 == (2 + 15) % 11 == (2 + 4) % 11 == 6

True


(9 * 11) % 11


# Potenzen von 2, mod 11:
for i in range(13):
    print(i, 2**i, 2**i % 11, pow(2, i, 11))

0 1 1 1
1 2 2 2
2 4 4 4
3 8 8 8
4 16 5 5
5 32 10 10
6 64 9 9
7 128 7 7
8 256 3 3
9 512 6 6
10 1024 1 1
11 2048 2 2
12 4096 4 4


# DH in Python

from random import SystemRandom

p = 26620000968396558157058486122762022047658163186550617910789713670105584707837203686745958338704438582689048773144369335500395009787020830018463829975518131094597143856888552926514964146211312961812930093381831783656958664347685794138490752357760389677704342344983908376788668312350379037227937065593445519887213372732655128534070179543933664406307677407706816421792940468094821877210944618013484146000483753306052420260783034722557870719509408486061019840009710023976464989087815331876396002336659605610248016717945748351067194176593112926527800868468153526684544644879979343120714474757093198048023322841938394145463
# p ist eine "safe prime, d.h. (p-1)/2 ist auch prim", generiert mit `openssl dhparam 2048`
# Alternativ: p = 11

g = 2

rng = SystemRandom() # Kryptographischer Zufallszahlengenerator des Betriebssystems

my_secret = rng.randrange(p-1)


# TODO
my_public = 1234

print("SECRET:", my_secret)
print()
print("public", my_public)

# Verteile "public" über den chat


# Hier den empfangenen Wert einfügen
their_public = 1234

shared = pow(their_public, my_secret, p) # shared == g ** (my_secret * their_secret) % p

# Key derivation: hier gibt es für solche anwendungen optimierte Funktionen, wir nehmen
# jetzt einfach sha256.

shared_bytes = shared.to_bytes(2048//8, "big")
from hashlib import sha256
key = sha256(shared_bytes).digest()

# Jetzt habt ihr in "key" einen gemeinsamen schlüssel. Mit dem AES-Beispiel von oben könnt ihr jetzt nachrichten austauschen.

Mitmachen:¶

Beispiel: Schere-Stein-Papier im Chat¶

Problem:¶

Lösungsansätze¶

Hashfunktionen¶

Weitere Anwendungen von Hashes¶

Intermezzo: Bits, Bytes, Text, Zahlen, ...¶

Symmetrische Verschlüsselung¶

One time pad¶

Stromchiffren (Stream Ciphers)¶

Blockchiffre:¶

Couter-Mode: Block Cipher -> Stream Cipher¶

Diffie-Hellman-Schüsselaustausch¶

Modulare Arithmetik (in Python):¶

Diffie-Hellman-Schüsselaustausch¶

Digitale Signaturen¶

Beispiel: El-Gamal Signatur¶

PKI (Public Key Infrastructure) und Zertifikate¶

Verschiedenes:¶