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Bildverschlüsselung

Mit 👉 Blockchiffren wie der XOR-Blockchiffre lassen sich nicht nur Texte, sondern beliebige Binärdaten verschlüsseln. In diesem Experiment untersuchen Sie, wie sich die beiden Blockchiffren-Betriebsmodi ECB und CBC bei der Verschlüsselung von Bildern unterschiedlich verhalten.

Bilder verschlüsseln

Verschlüsseln Sie mit dem untenstehenden Tool zwei Bilder je einmal mit dem ECB- und einmal mit dem CBC-Modus. Gehen Sie dabei wie folgt vor:

  1. Laden Sie das Bild des Tux-Maskottchens (siehe unten) auf Ihren Computer herunter.
  2. Erstellen Sie mit einem 👉 Passwort-Generator ein zufälliges Passwort mit mindestens 12 Zeichen (Sonderzeichen erlaubt und empfohlen).
  3. Fügen Sie dieses Passwort im Bildverschlüsselungs-Tool als Schlüssel ein.
  4. Wählen Sie den Modus ECB aus.
  5. Wählen Sie das heruntergeladene Bild dex Tux-Maskottchens aus (🖼️ Bild auswählen).
  6. Klicken Sie auf 🔑 Verschlüsseln.
  7. Erstellen Sie ein Screenshot des gesamten Bildverschlüsselungs-Tools und speichern Sie es irgendwo ab, wo Sie es wieder finden (z.B. im OneNote).
  8. Wechseln Sie zum Modus CBC.
  9. Falls noch kein Initialvektor gesetzt ist, dann lassen Sie ihn mit dem entsprechenden Knopf zufällig generieren.
  10. Klicken Sie wieder auf 🔑 Verschlüsseln.
  11. Erstellen Sie wieder ein Screenshot und speichern Sie es ab.
  12. Wiederholen Sie die Schritte 5-11 mit einem beliebigen anderen Bild, das Ihnen gefällt.
Das Tux-Maskottchen: Rechtsklick → Bild speichern unter...
Das Tux-Maskottchen: Rechtsklick → Bild speichern unter...
Analyse

Diskutieren Sie zu zweit folgende Fragen und halten Sie Ihre Ergebnisse stichwortartig schriftlich fest:

  1. Welche Unterschiede stellen Sie fest, wenn sie für ein bestimmtes Bild die Ergebnisse der beiden Betriebsmodi (ECB und CBC) vergleichen?
  2. Wie erklären Sie sich diese Unterschiede?
  3. Sind diese Unterschiede allenfalls bei einigen Bildern grösser als bei anderen? Falls ja: weshalb könnte das so sein?

Bildverschlüsselung

Modus

Unverschlüsseltes Bild

Verschlüsseltes Bild