Chaos zur Bildverschlüsselung
Brasilianische Forscher haben mit zellulären Automaten ein neues Verfahren zum Schutz privater Bilder entwickelt.
Die Idee, chaotische Zustände zur Verschlüsselung zu verwenden, ist alt. Der Ansatz klingt einfach: Man nehme eine Mitteilung, mische sie einem scheinbar zufälligen Signal bei und sende sie dann. Wenn das Signal gut gewählt ist, wirkt die Botschaft so, als könnte sie auch Hintergrundrauschen sein. Marina Jeaneth Machicao und ihre Kollegen an der Universität der brasilianischen Stadt Sao Paulo haben nun ein Verfahren vorgestellt, mit dem sich diese Methode auf die Verschlüsselung von Bildern übertragen lässt. Dabei werden zelluläre Automaten verwendet, um ein Signal zu schaffen, das höchst zufällig wirkt, berichtet Technology Review in seiner Online-Ausgabe.
Bei ihrer Studie untersuchten Machicao und ihr Team zunächst eine große Anzahl zellulärer Automaten darauf, welche den zufälligsten Output liefern. Zentraler Messwert war die Qualität des Zufallsoutputs nach 20 Millionen Durchgängen, die mit Hilfe der Standard-Statistiktests ENT und DIEHARD überprüft wurden. "Gewinner" war Fredkin B1357/S02468 – dieser zelluläre Automat lieferte das beste Pseudozufallsergebnis.
Um das Verfahren für eine Verschlüsselung einzusetzen, muss sich das scheinbar zufällige Ergebnis natürlich wiederholen lassen. Dabei nutzten die Forscher die Eigenschaft ihres zellulären Automaten, dass sein Output stets von der Startkonfiguration abhängt. Das ist wichtig, weil diese Startkonfiguration nun als Passwort dienen kann. Das bedeutet, dass der zelluläre Automat frei im Internet verbreitet werden könnte, ohne dass dies die Sicherheit gefährdet – nur derjenige, der das Passwort kennt, kann die Botschaft auch dechiffrieren. Noch ist allerdings nicht abschließend überprüft, wie sicher das Verfahren der brasilianischen Forscher ist. Lücken in solchen Pseudo-Zufallsgeneratoren haben Kryptologen schon viele gefunden.
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(bsc)
