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@@ -10,16 +10,20 @@ Ein kurzer Vergleich des McEliece-Systems
mit dem oft verwendeten RSA-System soll zeigen, wo dessen Vor- und Nachteile liegen.
\subsection{Resourcen}
-Eine Eigenheit des McEliece-Systems ist das Hinzufügen von Rauschen (mit Fehlervektor $e_n$).
-Damit diese mit dem Linearcode-Decoder wieder entfernt werden können,
+Eine Eigenheit des McEliece-Systems ist das Hinzufügen von Rauschen in Form des Fehlervektors $e_n$.
+Damit dieses mit dem Linearcode-Decoder wieder entfernt werden können,
wird Redundanz benötigt,
weshalb dessen Kanalefizienz (Nutzbits/Übertragungsbits) sinkt.
+\index{Kanaleffizienz}%
+
Die Schlüsselgrösse des McEliece-Systems ist deshalb so riesig, weil es sich um eine zweidimensionale Matrix handelt, währenddem RSA mit nur zwei Skalaren auskommt.
+\index{Schlüsselgrösse}%
Das McEliece-System benötigt dafür weniger Rechenaufwand beim Verschlüsseln/Entschlüsseln,
da die meisten Operationen mit Matrixmultiplikationen ausgeführt werden können.
+\index{Matrixmultiplikation}%
Eine Übersicht zu diesem Thema bietet Tabelle \ref{mceliece:tab:comparison_effort}.
-
Beim Rechenaufwand sei noch erwähnt,
+\index{Rechenaufwand}%
dass asymmetrische Verschlüsselungen meist nur dazu verwendet werden,
um einen Schlüssel für eine symmetrische Verschlüsselung auszutauschen.
\begin{table}
@@ -27,26 +31,32 @@ um einen Schlüssel für eine symmetrische Verschlüsselung auszutauschen.
\begin{tabular}{l|c|c}
&McEliece ($n=2048$, $k=1718$, $t = 30$) &RSA ($2048$, $e = 216 + 1$)\\
\hline
- Schlüssegrösse (Public): &429.5 KByte &0.5 KByte \\
- Kanaleffizienz: &83.9 \% &100 \% \\
- Verschlüsselungsaufwand: &1025* &40555* \\
- Entschlüsselungsaufwand: &2311* &6557176,5* \\
+ Schlüssegrösse (Public) &429.5 KByte &0.5 KByte \\
+ Kanaleffizienz &83.9 \% &100 \% \\
+ Verschlüsselungsaufwand\textsuperscript{$\dagger$} &1025 bitop &40555 bitop \\
+ Entschlüsselungsaufwand\textsuperscript{$\dagger$} &2311 bitop &6557176.5 bitop \\
\end{tabular}
\end{center}
- \caption{\label{mceliece:tab:comparison_effort}Vergleich zwischen RSA und McEliece bezüglich Resourcen\cite{mceliece:CodeBasedCrypto}. (*Aufwand in binären Operationen pro Informationsbit)}
+ \caption{\label{mceliece:tab:comparison_effort}Vergleich zwischen RSA und McEliece bezüglich Resourcen \cite{mceliece:CodeBasedCrypto}.% (*Aufwand in binären Operationen pro Informationsbit)}
+ \quad\small\textsuperscript{$\dagger$}Aufwand in binären Operationen pro Informationsbit.}
\end{table}
\subsection{Sicherheit}
Grosse Unterschiede zwischen den beiden Kryptosystemen gibt es jedoch bei der Sicherheit.
+\index{Sicherheit}%
Der Kern der RSA-Verschlüsselung beruht auf dem Problem, eine grosse Zahl in ihre beiden Primfaktoren zu zerlegen.
+\index{Primfaktoren}%
Bei genügend grossen Zahlen ist diese Zerlegung auch mit den heute besten verfügbaren Computern kaum innerhalb vernünftiger Zeit zu lösen.
Weiter ist aber bekannt,
dass mithilfe des sogenannten Shor-Algorithmus \cite{mceliece:shor} und einem Quantencomputer auch diese Zerlegung zügig realisiert werden könnte,
+\index{Shor-Algorithmus}%
+\index{Algorithmus von Shor}%
+\index{Quantencomputer}%
was zur Folge hätte, dass die Verschlüsselung von RSA unwirksam würde.
-Zurzeit sind die Quantencomputer jedoch noch bei weitem nicht in der Lage, grosse Zahlen mithilfe dieses Algorithmuses zu zerlegen.
+Zurzeit sind die Quantencomputer jedoch noch bei weitem nicht in der Lage, grosse Zahlen mithilfe dieses Algorithmus zu zerlegen.
-Das McEliece-System hingegen beruht auf dem Problem des ``Syndrome decoding'' (Korrektur von Bitfehlern eines Codewortes, das mit einem entsprechenden Linearcode codiert wurde).
-Für das ``Syndrome decoding'' sind bis heute keine Methoden bekannt,
+Das McEliece-System hingegen beruht auf dem Problem des {\em Syndrome decoding}, also der Korrektur von Bitfehlern eines Codewortes, das mit einem entsprechenden Linearcode codiert wurde.
+Für das {\em Syndrome decoding} sind bis heute keine Methoden bekannt,
welche nennenswerte Vorteile gegenüber dem Durchprobieren (brute-force) bringen,
auch nicht mithilfe eines Quantencomputers.
Eine Übersicht betreffend des Rechenaufwandes zum Knacken der Verschlüsselung ist in Tabelle \ref{mceliece:tab:comparison_security} gegeben und bezieht sich auf die Schlüsselgrösse $N$.