Die Byte-Technologie

Seit es Computer gibt, verwirren "Bits" und "Bytes" die Anwender. Dabei ist es so einfach: 8 Bits sind 1 Byte. Das vermittelt Einheitlichkeit, aber in der Kryptographie lassen sich mit beiden Zuordnungen dennoch unterschiedliche Technologien entwickeln.

Die Bit-Technologie arbeitet im binären Zahlensystem zur Basis 2. Infolge der Arbeitsweise der Computer, die nur die Ziffern "0" und "1" verstehen, beruhen fast alle heute verwendeten Algorithmen auf Bit-Manipulationen. In den letzten 30 Jahren jedoch dürfte das Explorationsfeld der Bit-Technologie bereits völlig erforscht und in allen Teilen bestens bekannt sein. Es ist wie bei einem Ölfeld: wenn alles Öl gefunden ist, gibt das Feld nichts mehr her. Die ständigen "call for papers" und die Ergebnisse der vielen Symposien, Kongresse und Fachveranstaltungen lassen kaum einen anderen Schluss zu. Meistens werden hinreichend bekannte Sachverhalte nur noch differenzierter und komplexer. Ein "Paradigmenwechsel" scheint an der Zeit zu sein.

Die Byte-Technologie arbeitet mit allen Elementen, die in Bytes - d.h. mit 8-Bits - definiert werden können. Das sind z.B. Pixel, alle Buchstaben, Zeichen (ASCII-Zeichensystem) und Ziffern im Zahlensystem zur Basis 3 bis aufwärts zur Basis 256. Natürlich gibt es zwischen beiden Bereichen auch Überschneidungen. Das vom Verfasser entwickelte "CypherMatrix" Verfahren arbeitet nur mit Bytes, einfacher Arithmetik und MODULO Rechnung. Ob das Verfahren eine neue Richtung bewirken kann, sei dahingestellt. Jedenfalls können alle kryptographischen Probleme einfach und sicher gelöst werden und selbst "brute force" muss versagen. Zum Beweis dessen lesen Sie in "Cypher's Kern" den Abschnitt " F. Kryptanalyse des Verfahrens".

Das Verfahren wurde in mehrjähriger Forschung entwickelt. Für die Grundlagen hat das DPMA ein Patent erteilt (19811593 vom 18.03.1998). Die grundlegenden Zusammenhänge und Möglichkeiten des Verfahrens sind im Internet im Artikel Der Kern des CypherMatrix Verfahrens ausführlich dargelegt.

Im Folgenden werden beispielhaft einige kryptographische Aufgaben in beiden Technologien gegenübergestellt:

      Aufgabe           Bit-Technologie          Byte-Technologie

  Zufallsfolge (RNG)    RSA, PKCS                CypherMatrix, Generator

  Hash-Funktion         SHA, MD5, RIPE-MD        CM-hash, CMX-hash

  Integrität,           RSA, DSA, GMR            Signatur Verfahren
  Authentizität

  Verschlüsselung       AES, DES, IDEA,          CypherMatrix, Cypher
                        PGP                      RC4, coding BASE 64
                        Feistel Netzwerk,
                        CBC, CFB, OFB, S-Box

  Komplexität           O(2^128), 128 bit        O(2^512), 512 bit

  Chiffretext           Längenkongruenz          fehlt (infolge bit conversion)

  Angriffe              Strukturanalyse,         Angriffe nicht möglich
                        differentielle und
                        lineare Analyse,
                        brute force attack

  1.  Die Schlüssel - sowohl Start Sequenz als auch die folgenden
      Matrix-Schlüssel - sind erheblich länger (36 bis 64 Byte),

  2.  Infolge der "bit conversion" wird die funktionale Verbindung zwischen
      Klartext und Chiffretext durchbrochen. Auf einen Klarbuchstaben entfallen
      8/7 = 1,143 Chiffretext-Zeichen und

  3.  infolge fehlender "Längenkongruenz" müssen alle bekannten Angriffe
      scheitern, selbst "brute force" ist aussichtslos.

München, im September 2008