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RSA mit kleinen Zahlen

Eine Nachricht durchläuft zwei modulare Potenzen auf einem Tisch aus Holz und Messing. Führe die ganzzahligen Schritte aus, untersuche die Permutation und suche einen Teiler mit genauem Zähler.

RSA mit kleinen Zahlen — Bild aus der Anwendung
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Was passiert

Eine Nachricht durchläuft zwei modulare Potenzen auf einem Tisch aus Holz und Messing. Führe die ganzzahligen Schritte aus, untersuche die Permutation und suche einen Teiler mit genauem Zähler.
Holz und Messing sind eine Illustration, keine historische Chiffriermaschine. Ziehen mit rechts dreht die Werkstatt.
Lehrbucharithmetik mit kleinen Zahlen. Keine OAEP/PSS-Kodierung und kein sicheres Nachrichtenformat. Probedivision misst nicht die Sicherheit von echtem RSA.

Gleichungen des Moduls
Gleichungen
Lehrbuchschlüssel p = 61, q = 53:  n = 3233,  phi = (p−1)(q−1) = 3120,  e = 17,  d = e^(−1) mod phi = 2753,  e·d mod phi = 1
  65 -> 2790 -> 65
Verschlüsselung ist eine PERMUTATION von Z_n für verschiedene Primzahlen p,q und gcd(e, phi) = 1:  m -> m^e liefert genau n verschiedene Bilder (3233 von 3233), und JEDE Nachricht kommt zurück
einschließlich der 113 Nachrichten, die einen Faktor mit n gemeinsam haben - das liefert der Chinesische Restsatz, NICHT der Satz von Euler, der darüber nichts aussagt
Nachrichten, die auf sich selbst verschlüsselt werden:  genau (1 + gcd(e−1, p−1))·(1 + gcd(e−1, q−1))
(61, 53, 17) -> 25;  (11, 13, 7) -> 21;  (17, 19, 5) -> 15;  (31, 37, 11) -> 33;  nie weniger als vier, und das ist Arithmetik, kein Fehler
Zahl der Probedivisionen, bis ein Faktor gefunden ist (nicht der beste bekannte Faktorisierungsangriff):
n = 3233 -> 52 einfach, 16 über Primzahlen (bis zum Faktor 53)
n = 1022117 -> 1008 einfach, 169 über Primzahlen (bis zum Faktor 1009)
sqrt(n) ist nur ein Vergleichsmaß für die Probedivision; die Zahlen hängen vom kleinsten Faktor ab. Diese Zahlen messen nicht die Sicherheit von echtem RSA. Rohes RSA dient der Lehre; echte Verschlüsselung/Signaturen verwenden Verfahren wie OAEP/PSS.
Bereich der Lehrschlüssel: verschiedene Primzahlen p,q; 3 <= e < n; gcd(e,phi(n)) = 1; 0 <= m,c < n. Vertreter außerhalb des Bereichs werden abgelehnt, nicht stillschweigend reduziert.

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Ein Sortiertisch: Schlüssel als Papieranhänger, ein Schlitten, der jeden hasht und in das Fach mit der Nummer seines Hashes fallen lässt, eine Kollision als zwei verschiedene Schlüssel in einem Fach. Der Hash ist eine benannte Funktion – Summe der Codes, Polynom zur Basis 31, FNV-1a – oder das gleichverteilte Orakel hinter der Geburtstagskurve. Ändern Sie einen Schlüssel, sehen Sie seinen Hash Zeichen für Zeichen, kippen Sie ein Bit und zählen Sie die bewegten Hash-Bits; vergleichen Sie zwei Funktionen auf denselben Schlüsseln.

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