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Key Derivation Function

2023-07-13T18:19:27Z

St221486: /* Key Derivation Function */

== Key Derivation Function ==

=== Einleitung ===

Eine Schlüsselableitungsfunktion (engl. Key Derivation Function, KDF) ist eine
grundlegende und wesentliche Komponente kryptographischer Systeme[1]. Sie wird
verwendet um einen oder mehrere einheitliche geheime Schlüssel aus einem geheimen
Wert wie z.B. einem Passwort zu generieren. Für die Schlüsselgenerierung wird eine
Pseudozufallsfunktion verwendet. Die Pseudozufallsfunktion ist typischerweise eine
kryptografische Hash-Funktion, Stromverschlüsselung oder Blockverschlüsselung. In
der Praxis werden KDFs eingesetzt um Schlüssel in längere Schlüssel (und damit
sicherere Schlüssel) umzuwandeln oder um Schlüssel in ein einheitliches Format zu
transformieren.

=== Hashbasierte-KDFs ===

Die Funktionalität von Hashbasierten-KDFs überschneidet sich mit der von Hashfunktionen. Allgemein besitzt eine Hashfunktion folgende Eigenschaften[2]:
* Sie verschlüsselt Daten deterministisch (gleiche Eingabe, gleiche Ausgabe)
* Unabhängig von der Eingabe hat die Ausgabe einer Hashfunktion immer die gleiche Größe.
* Anhand der Ausgabe lässt sich nicht die Eingabe berechnen (Einwegfunktion)

Hashbasierte KDFs erweitern diese Eigenschaften um folgende Funktionalitäten:
* Key Stretching: Ein Schlüssel mit geringer Entropie (Sicherheit oder Zufälligkeit) wird in einen längeren, sichereren Schlüssel zu umgewandelt.
* Key Separation: KDFs ermöglichen die Erstellung von Unterschlüsseln auseinem Hauptschlüssel. Dies kann in Anwendungen wie Bitcoinverwendet werden, wo Unterschlüssel Teile einer Wallet kontrollieren können. Allerdings hat nur der Hauptschlüssel die volle Kontrolle. Erreicht wird dies durch die Verwendung verschiedener Salts (Zufälligkeit).
* Key Strengthening: Beim Key Strengthening wird ein Schlüssel um einen zufälligen Salt erweitert, der dann aber gelöscht wird, so dass dieser nicht mehr für eine Analyse verwendet werden kann. Dadurch wird der resultierende Schlüssel stärker, ohne dem System wesentliche Schwachstellen hinzuzufüge

===Anwendungsbeispiele===

* Diffie-Hellmann: Der Diffie-Hellman-Schlüsselaustausch erzeugt aus zufällig ausgewählten Geheimnissen ein gemeinsames Geheimnis, das zwar zufällig aber nicht gleichmäßig verteilt ist. Um dieses Geheimnis als symmetrischen Schlüssel zu verwenden, wird auf das gemeinsame Geheimnis eine Schlüsselableitungsfunktion angewandt.
* Zufallszahlengeneratoren: Kryptografische Zufallszahlengeneratoren aktualisieren sich in regelmäßigen Abständen mit Hilfe von zufälligen Werten. Diese werden durch die Messung von Zufallsereignissen wie Oszillatorzuständen, Netzpakettaktung, Mausbewegungen oder Tastatureingaben gewonnen. Diese Ereignisse sind nicht einheitlich, so dass eine KDF verwendet werden kann, um die Ausgabe zu vereinheitlichen[3].
* Passwort-Hashing: Passwörter sind nicht einheitlich, daher werden KDFs verwendet, um Passwörter in Schlüssel umzuwandeln. In diesem Fall werden spezielle passwortbasierte KDFs benutzt, welche einen Leistungsnachweis erzwingen, wodurch Brute-Force-Angriffe enorm erschwert werden[4].
Mit Stand vom Mai 2023 empfiehlt OWASP die folgenden KDFs für das Hashing von Passwörtern, aufgelistet in der Reihenfolge ihrer Priorität[5]:

# Argon2id
# scrypt, wenn Argon2id nicht verfügbar ist
# bcrypt für Altsysteme
# PBKDF2, wenn FIPS-140-Konformität erforderlich ist

=== Quellen ===
# Hugo Krawczyk. Cryptographic Extraction and Key Derivation: The HKDF Scheme. Cryptology ePrint Archive, Paper 2010/264. https://eprint.iacr.org/2010/264. 2010. url: https://eprint.iacr.org/2010/264
# Part 3: Step-by-step Tooling for iOS Research (via @bizzybarney). 2021. url: http : / / www . mac4n6 . com / blog / 2021 / 3 / 21 / part - 3 - step - by - step -tooling-for-ios-research-via-bizzybarney (Abruf vom 13. 07. 2023).
# Key derivation functions (KDF): What are they, what are their main purposes and how they can be used? 2016. url:https://crypto.stackexchange.com/a/40767/110359 (Abruf vom 11. 07. 2023).
# Thomas Ptacek. Applied Cryptography Engineering. 2013. url: https: //sockpuppet.org/blog/2013/07/22/applied-practical-cryptography/(Abruf vom 13. 07. 2023).
# Password Storage Cheat Sheet. 2023. url: https://cheatsheetseries.owasp.org/cheatsheets/Password_Storage_Cheat_Sheet.html (Abruf vom 11. 07. 2023)

Key Derivation Function

2023-07-13T18:18:11Z

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== Key Derivation Function ==

=== Einleitung ===

Eine Schlüsselableitungsfunktion (engl. Key Derivation Function, KDF) ist eine
grundlegende und wesentliche Komponente kryptographischer Systeme[1]. Sie wird
verwendet um einen oder mehrere einheitliche geheime Schlüssel aus einem geheimen
Wert wie z.B. einem Passwort zu generieren. Für die Schlüsselgenerierung wird eine
Pseudozufallsfunktion verwendet. Die Pseudozufallsfunktion ist typischerweise eine
kryptografische Hash-Funktion, Stromverschlüsselung oder Blockverschlüsselung. In
der Praxis werden KDFs eingesetzt um Schlüssel in längere Schlüssel (und damit
sicherere Schlüssel) umzuwandeln oder um Schlüssel in ein einheitliches Format zu
transformieren.

=== Hashbasierte-KDFs ===

Die Funktionalität von Hashbasierten-KDFs überschneidet sich mit der von Hash-
funktionen. Allgemein besitzt eine Hashfunktion folgende Eigenschaften[2]:
* Sie verschlüsselt Daten deterministisch (gleiche Eingabe, gleiche Ausgabe)
* Unabhängig von der Eingabe hat die Ausgabe einer Hash-Funktion immer die gleiche Größe.
* Anhand der Ausgabe lässt sich nicht die Eingabe berechnen (Einwegfunktion)

Hashbasierte KDFs erweitern diese Eigenschaften um folgende Funktionalitäten:
* Key Stretching: Ein Schlüssel mit geringer Entropie (Sicherheit oder Zufälligkeit) wird in einen längeren, sichereren Schlüssel zu umgewandelt.
* Key Separation: KDFs ermöglichen die Erstellung von Unterschlüsseln auseinem Hauptschlüssel. Dies kann in Anwendungen wie Bitcoinverwendet werden, wo Unterschlüssel Teile einer Wallet kontrollieren können. Allerdings hat nur der Hauptschlüssel die volle Kontrolle. Erreicht wird dies durch die Verwendung verschiedener Salts (Zufälligkeit).
* Key Strengthening: Beim Key Strengthening wird ein Schlüssel um einen zufälligen Salt erweitert, der dann aber gelöscht wird, so dass dieser nicht mehr für eine Analyse verwendet werden kann. Dadurch wird der resultierende Schlüssel stärker, ohne dem System wesentliche Schwachstellen hinzuzufüge

===Anwendungsbeispiele===

* Diffie-Hellmann: Der Diffie-Hellman-Schlüsselaustausch erzeugt aus zufällig ausgewählten Geheimnissen ein gemeinsames Geheimnis, das zwar zufällig aber nicht gleichmäßig verteilt ist. Um dieses Geheimnis als symmetrischen Schlüssel zu verwenden, wird auf das gemeinsame Geheimnis eine Schlüsselableitungsfunktion angewandt.
* Zufallszahlengeneratoren: Kryptografische Zufallszahlengeneratoren aktualisieren sich in regelmäßigen Abständen mit Hilfe von zufälligen Werten. Diese werden durch die Messung von Zufallsereignissen wie Oszillatorzuständen, Netzpakettaktung, Mausbewegungen oder Tastatureingaben gewonnen. Diese Ereignisse sind nicht einheitlich, so dass eine KDF verwendet werden kann, um die Ausgabe zu vereinheitlichen[3].
* Passwort-Hashing: Passwörter sind nicht einheitlich, daher werden KDFs verwendet, um Passwörter in Schlüssel umzuwandeln. In diesem Fall werden spezielle passwortbasierte KDFs benutzt, welche einen Leistungsnachweis erzwingen, wodurch Brute-Force-Angriffe enorm erschwert werden[4].
Mit Stand vom Mai 2023 empfiehlt OWASP die folgenden KDFs für das Hashing von Passwörtern, aufgelistet in der Reihenfolge ihrer Priorität[5]:

# Argon2id
# scrypt, wenn Argon2id nicht verfügbar ist
# bcrypt für Altsysteme
# PBKDF2, wenn FIPS-140-Konformität erforderlich ist

=== Quellen ===
# Hugo Krawczyk. Cryptographic Extraction and Key Derivation: The HKDF Scheme. Cryptology ePrint Archive, Paper 2010/264. https://eprint.iacr.org/2010/264. 2010. url: https://eprint.iacr.org/2010/264
# Part 3: Step-by-step Tooling for iOS Research (via @bizzybarney). 2021. url: http : / / www . mac4n6 . com / blog / 2021 / 3 / 21 / part - 3 - step - by - step -tooling-for-ios-research-via-bizzybarney (Abruf vom 13. 07. 2023).
# Key derivation functions (KDF): What are they, what are their main purposes and how they can be used? 2016. url:https://crypto.stackexchange.com/a/40767/110359 (Abruf vom 11. 07. 2023).
# Thomas Ptacek. Applied Cryptography Engineering. 2013. url: https: //sockpuppet.org/blog/2013/07/22/applied-practical-cryptography/(Abruf vom 13. 07. 2023).
# Password Storage Cheat Sheet. 2023. url: https://cheatsheetseries.owasp.org/cheatsheets/Password_Storage_Cheat_Sheet.html (Abruf vom 11. 07. 2023)

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2023-07-13T17:50:04Z

St221486: /* K */

Willkommen auf dem IT-Forensik-Wiki der Hochschule Wismar. Hier werden wesentliche Begriffe zum Thema „Digitale Forensik“ erläutert.

== Literatur ==

[[Projektarbeiten]]

[[Abschlussarbeiten im Bachelor Studiengang "IT-Forensik"]]

[[Abschlussarbeiten im Master Studiengang "IT-Sicherheit und Forensik"]]

[[Forensik in DB]]

'''Aktuell:'''

[[Christian Peter]]: '''Forensische Sicherungsmöglichkeiten von Linux-Betriebssystemen auf Mobilgeräten'''. Bachelor Thesis, Hochschule Wismar, Juni 2023

Julia Winkler: '''KI-Detektoren im Test – Zero Tolerance Policy für ChatGPT mit zerogpt.com''', [[Media:KI-Detektoren-Test_Winkler.pdf|Download PDF-Dokument]]

Antje Raab-Düsterhöft: '''Introduction into Database Forensics - Issues to be solved.''' DFRWS-EU, "Woman in Forensic Computing", Bonn, 20.3.2023, [[Media:WIF-2023-ARD2.pdf|Download Slides]]

Michael Mundt, Maximilian Vogelei (Absolventen des Master-Fernstudienganges "IT-Sicherheit und Forensik"): '''IPython: Implementing distributed Processes of Computer Forensics: Combining Methods from Modern Data Science with those of Computer Forensics'''. Februar 2021, ISBN-13 : 979-8702298122 ([https://www.amazon.de/IPython-Implementing-distributed-Processes-Forensics/dp/B08WJTQF4G/ref=sr_1_6?__mk_de_DE=%C3%85M%C3%85%C5%BD%C3%95%C3%91&dchild=1&keywords=IPython&qid=1616347276&sr=8-6 hier zu erwerben])

== Stichworte IT-Forensik ==
=== A ===
[[ACPO]]

[[Aggregation]]

[[AmCache]]

[[Angriffe auf Forensik-Software]]

[[Anti-Forensik]]

[[Anwendungsarchitektur]]

[[Arbeitsspeicher]]

[[Asset Relocation]]

[[APT]]

[[Autopsy]]

[[Alternative Data Stream (ADS)]]

=== B ===
[[BBED]]

[[Betriebssystem]]

[[Bitlocker]]

[[Blacklisting]]

[[BLOB]]

[[BlockchainForensik|Blockchain Forensik]]

[[Blockchainbasierte Datenbank]]

[[Broken Authentication]]

[[Brute Force]]

[[BSI-Vorgehensmodell]]

[[Bundesdatenschutzgesetz (BDSG)]]

[[BurpSuite]]

=== C ===
[[Cache]]

[[Canarytoken]]

[[CERT-Taxonomie]]

[[Chain of Custody]]

[[Cheat Engine]]

[[Checkliste IT-Forensik für Unternehmen]]

[[Chip-Off]]

[[Clickjacking]]

[[Cloud Log Forensik]]

[[Cold Backup]]

[[Command-and-Control-Server]]

[[Computer Sabotage]]

[[Containervirtualisierung]]

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[[CryptoLocker]]

[[CSA - Cloud Security Alliance]]

[[CTI - Cyber Threat Intelligence]]

[[CVE - Common Vulnerabilities and Exposures]]

[[Cybercrime]]

=== D ===
[[Darknet]]

[[Dateiheader]]

[[Datenanalyse]]

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[[Datenbankforensik]]

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[[Datenschutz in der IT-Forensik]]

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=== E ===
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=== F ===
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=== K ===

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[[Kausalität in der Forensik]]

[[Key Derivation Function]]

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=== L ===
[[Lateral Movement]]

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[[Litigation Hold]]

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=== M ===
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=== N ===
[[Netcat]]

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=== P ===
[[Pass-the-Hash-Attack]]

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=== Q ===

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[[Server Side Request Forgery]]

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[[SQL Injection]]

[[SQL Stored Procedures]]

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[[Sqlmap]]

[[SSL Inspection]]

[[Steganographie]]

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[[Supply Chain Attack]]

=== T ===
[[Tatort]]

[[Team Win Recovery Project]]

[[Threat Intelligence]]

[[Thunderspy]]

[[Timeline]]

[[Triage]]

[[Trigger in DBMS]]

[[Trugspur]]

[[Tsurugi-Linux]]

[[Totmannschalter]]

=== U ===
[[Unallocated Data (Nicht zugeordnete Daten)]]<br>
[[UNION Based SQL Injection]]

=== V ===
[[Verfügbarkeit]]

[[Vertraulichkeit]]

[[Vertraulichkeit in Datenbanksystemen]]

[[VPN]]

[[Volume Shadow Copies]]

[[Vorsorge für die IT-Forensik]]

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=== W ===
[[W-Fragen]]

[[Watering-Holes]]

[[Web-Application-Firewall]]

[[Whitelisting]]

[[Why-Because-Analyse (WBA)]]

[[Windows-RAM auslesen]]

[[Windows-Papierkorb]]

[[Windows-Prefetch]]

[[Wiping]]

[[Wireshark]]

[[Write Blocker]]

[[Wörterbuchangriff]]

[[Worm]]

=== X ===
[[Xmount]]

=== Z ===
[[Zeit]]

[[Zeitstempel]]

[[Zeitbasierte SQL Injection Attacken]]

[[Zenmap]]

[[Zero-Day-Exploit]]

[[Ziele einer forensischen Untersuchung nach A. Geschonneck]]

== Fernstudiengänge an der Hochschule Wismar (berufsbegleitend) ==

[https://www.wings.hs-wismar.de/de/fernstudium_bachelor/it_forensik IT-Forensik, Bachelor]

[https://www.wings.hs-wismar.de/de/fernstudium_master/it_sicherheit_und_forensik/ IT-Sicherheit und Forensik, Master]

== Starthilfen ==

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