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Ein offenes Deduktionssystem für die Entwicklung von Datenbankanwendungen
(1991)
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Roland Stuckardt
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Fairer Austausch digitaler Unterschriften
(1998)
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Marc Fischlin
- A und B möchten digitale Unterschriften auf faire Weise austauschen, d.h. A soll genau dann eine Unterschrift von B erhalten, wenn B eine Unterschrift von A erhält. Der triviale Ansatz zum Austausch zweier Unterschriften, daß A seine Unterschrift an B sendet und dann B seine Unterschrift an A schickt, ist nicht fair, da B nach Erhalt der Unterschrift von A das Protokoll vorzeitig beenden oder eine ungültige Unterschrift senden kann. Bei den bekannten praktikablen Protokollen zum fairen Austausch unterteilen die Teilnehmer die Unterschriften in kleine Blöcke aus wenigen Bits und tauschen die Blöcke dann schrittweise aus. Diese Protokolle garantieren einerseits, daß man sofort überprüfen kann, ob ein erhaltener Block korrekt ist. Andererseits geben die bereits ausgetauschten Blöcke so wenig wie möglich über den restlichen Teil der Unterschrift preis. Versucht in diesem Fall ein Teilnehmer zu betrügen, indem er beispielsweise einen falschen Wert sendet, so kann der andere Teilnehmer dies unmittelbar bemerken und stoppen. Da die noch nicht ausgetauschten Blöcke fast nichts über den übrigen Teil der Unterschrift preisgeben, hat der Betrüger höchstens einen Block mehr als der ehrliche Teilnehmer erhalten. Ist die Blockgröße hinreichend klein, kann der ehrliche Teilnehmer den Nachteil durch Raten bzw. Probieren ausgleichen. In dieser Diplomarbeit entwickeln wir Protokolle zum fairen Austausch sogenannter Diskreter- Logarithmus-Unterschriften. Die bekannten praktikablen Protokolle zum Austausch dieses Unterschriftentyps verwenden als Sicherheitsvoraussetzung die Faktorisierungsannahme. Im Unterschied dazu beruht die Sicherheit unseres Austauschprotokolls auf der Diskreten- Logarithmus-Annahme und damit auf der des Unterschriftenverfahrens. Ferner erlauben unsere Protokoll die Herausgabe der Blöcke in beliebiger, auch vom Protokollverlauf abhängiger Reihenfolge, während die Reihenfolge bei den bisherigen Protokollen von vornherein festgelegt ist.
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Editierfreundliche Kryptographie
(1997)
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Marc Fischlin
- Der Begriff der editierfreundlichen Kryptographie wurde von Mihir Bellare, Oded Goldreich und Shafi Goldwasser 1994 bzw. 1995 eingeführt. Mit einem editierfreundlicher Verschlüsselungs- oder Unterschriftenverfahren kann man aus einer Verschlüsselung bzw. Unterschrift zu einer Nachricht schnell eine Verschlüsselung oder Unterschrift zu einer ähnlichen Nachricht erstellen. Wir geben eine Übersicht über die bekannten editierfreundlichen Verfahren und entwickeln sowohl ein symmetrisches als auch ein asymmetrisches editierfreundliches Unterschriftenverfahren (IncXMACC und IncHSig). Wir zeigen, wie man mit editierfreundlichen Schemata überprüfen kann, ob die Implementierung einer Datenstruktur korrekt arbeitet. Basierend auf den Ideen der editierfreundlichen Kryptographie entwickeln wir effiziente Verfahren für spezielle Datenstrukturen. Diese Ergebnisse sind in zwei Arbeiten [F97a, F97b] zusammengefaßt worden.
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Effiziente Pseudozufallsgeneratoren: RSA- und x2-mod-N-Generator
(1997)
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Roger Fischlin
- In der vorliegenden Diplomarbeit beschäftigen wir uns mit kryptographisch sicheren Pseudozufallsgeneratoren. Diese e±zienten Algorithmen erzeugen zu zufälliger Eingabe deterministisch eine längere Bitfolge, die praktisch von einer Folge zufälliger Münzwürfe nicht unterscheidbar ist. Wir geben die Definitionen von A. Yao sowie M. Blum und S. Micali, beweisen die Äquivalenz und charakterisieren den Unterschied zur klassischen Sichtweise von Zufallsgeneratoren. Mit der Blum-Micali-Konstruktion zeigen wir, wie man aus einer Oneway-Permutation und zugehörigem Hardcore-Prädikat einen kryptographisch sicheren Pseudozufallsgenerator konstruiert: Man wendet auf einen zufälligen Startwert iterativ die Oneway-Funktion an und gibt jeweils das Hardcore-Prädikat des Urbilds aus. Wir stellen das allgemeine Hardcore- Prädikat inneres Produkt modulo 2 von L.A. Levin und O. Goldreich vor und beweisen mit Hilfe des XOR-Lemmas von U.V. Vazirani und V.V. Vazirani die Verallgemeinerung zu einer Hardcore-Funktion, die statt eines Prädikats mehrere Bits ausgibt. Man geht davon aus, daß die Verschlüsselungsfunktionen des RSA- und des Rabin-Public- Key-Kryptosystems Oneway-Permutationen sind. Basierend auf dem Rabin-System haben L. Blum, M. Blum und M. Shub den x2-mod-N-Generator aufgebaut, W. Alexi, B. Chor, O. Goldreich und C.P. Schnorr haben den RSA-Generator konstruiert und den Sicherheitsbeweis zum x2-mod-N-Generator verbessert. Diese Generatoren basieren auf der Blum-Micali-Konstruktion mit dem Hardcore-Prädikat des untersten Bits. Durch neue Ideen können wir die beweisbare Sicherheit der Generatoren deutlich erhöhen, so daß in der Praxis kleinere Schlüssellängen genügen. Bisher war zum Beispiel für den x2-mod-N-Generator bekannt, daß man mit einem Algorithmus A, der das unterste Bit der Wurzel modulo einer n-Bit- Blumzahl mit Wahrscheinlichkeit 1 2 + ² in Zeit |A| = ¡n3¢ berechnet, den Modul in Zeit O¡n3² 9|A|¢ mit Wahrscheinlichkeit ²2 64 faktorisieren kann. Wir verbessern die Laufzeit zu O¡n² 4 log2(n² 1)|A|¢ und Wahrscheinlichkeit 1 9 . Diese neuen Resultate wurden auf der Eurocrypt-Konferenz im Mai 1997 in Konstanz vorgestellt, D.E. Knuth hat sie bereits in die neue Auflage seines Standardwerks The Art of Computer Programming aufgenommen.
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Primale / duale Segment-Reduktion von Gitterbasen
(2004)
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Henrik Koy
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Nutzung und Bedarf an Informationsangeboten in der Biologie : Ergebnisse einer internetbasierten Befragung
(2004)
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Yasemin El-Menouar
- Die zunehmende Bedeutung des Internets für den Informationstransfer stellt Bibliotheken vor eine neue Herausforderung. Es stellt sich die Frage, in welcher Weise Bibliotheken auf diese Entwicklung reagieren können. Um dieser Frage nachzugehen, hat die Senckenbergische Bibliothek in Frankfurt eine Studie in Auftrag gegeben, die anhand einer bundesweiten Befragung das aktuelle Informationsverhalten wie auch den aktuellen Informationsbedarf von Biologen in Deutschland ermittelt hat. Die Befragung wurde im November 2003 durchgeführt. Biologen aus verschiedenen Tätigkeitsbereichen wurden nach Kenntnis, Nutzung und Wichtigkeit von konventionellen und neuen Informationsangeboten bzw. quellen befragt. Insgesamt haben 1582 Biologen an der Befragung teilgenommen. Die Ergebnisse sollen dazu beitragen, das Angebot der Sondersammelgebiete der Senckenbergischen Bibliothek den aktuellen Bedürfnissen ihrer Nutzer anzupassen und bei Bedarf ein zentrales Informationsportal für biologische Literatur- und Fachinformation aufzubauen, das den Erwartungen der Nutzer entspricht.
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Aufzählung von kurzen Gittervektoren in allgemeiner Norm
(1997)
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Harald Ritter
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Eine spieltheoretische Analyse von Zulieferer-Abnehmer-Beziehungen auf Basis des JELS-Modells
(2001)
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Eric Sucky
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Eine spieltheoretische Analyse von Zulieferer-Abnehmer-Beziehungen in Supply Chains
(2001)
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Eric Sucky
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Komplexität von Gitterproblemen : Nicht-Approximierbarkeit und Grenzen der Nicht-Approximierbarkeit
(2000)
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Jean-Pierre Seifert
- Ein Gitter vom Rang n ist die Menge der ganzzahligen Linerkombinationen von n linear unabhängigen Vektoren im Rm. Unter der Annahme P <> NP beweisen wir, daß kein Polynomialzeit-Algorithmus existiert, der eine kürzeste Gitterbasis bis auf einen Faktor nO exp(1/log log n) berechnet, wobei die Länge einer Menge von Vektoren durch die maximale Euklidische Länge der Vektoren definiert ist. Weiter zeigen wir, daß eine Verbesserung dieses Resultates bis hin zu einem Faktor n/ sqrt(log n) unter plausiblen Annahmen nicht möglich ist. Ein simultaner Diophantischer Best Approximations Nenner für reelle Zahlen alpha1, .... , alpha n und Hauptnennerschranke N ist eine natürliche Zahl q mit 1 <= q >= N, so daß maxi minp2Z |q alpha i - p| minimal ist. Unter der Annahme, daß die Klasse NP keine fast-polynomiellen Algorithmen besitzt, beweisen wir, daß kein Polynomialzeit-Algorithmus existiert, der für gegebene rationale Zahlen. Ein Gitter vom Rang n ist die Menge der ganzzahligen Linerkombinationen von n linear unabhängigen Vektoren im Rm. Unter der Annahme P 6= NP beweisen wir, daß kein Polynomialzeit-Algorithmus existiert, der eine kürzeste Gitterbasis bis auf einen Faktor nO(1= log log n) berechnet, wobei die Länge einer Menge von Vektoren durch die maximale Euklidische Länge der Vektoren definiert ist. Weiter zeigen wir, daß eine Verbesserung dieses Resultates bis hin zu einem Faktor n=plog n unter plausiblen Annahmen nicht möglich ist. Ein simultaner Diophantischer Best Approximations Nenner für reelle Zahlen alpha1, .... , alpha n und Hauptnennerschranke N ist eine natürliche Zahl q mit 1 <= q <= N, so daß maxi ...... minimal ist. Unter der Annahme, daß die Klasse NP keine fast-polynomiellen Algorithmen besitzt, beweisen wir, daß kein Polynomialzeit-Algorithmus existiert, der für gegebene rationale Zahlen alpha1,......, alphan und eine Hauptnennerschranke N einen Nenner ~q mit 1 <= ~q <= f(n)N berechnet, so daß ~q bis auf einen Faktor f(n) = nO(1= log0:5+epsilon n) ein Best Approximations Nenner ist, wobei epsilon > 0 eine beliebige Konstante ist. Wir zeigen, daß eine Verbesserung dieses Resultates bis hin zu einem Faktor n=log n unter plausiblen Annahmen nicht mölich ist. Wir untersuchen die Konsequenzen dieser Resultate zur Konstruktion von im Durchschnitt schwierigen Gitterproblemen.
