CRYPTOOL
Visualisierung, Anwendung und Analyse kryptographischer Verfahren
13.05.2008
Archivierter Portalinhalt
CryptTool ist ein OpenSource -Projekt, mit dem kryptographische Verfahren angewendet und analysiert werden können. CrypTool bietet die Möglichkeit, einen Überblick über die Geschichte der Kryptologie und einen Einstieg in den aktuellen Stand der Forschung zu erhalten. Das Programm und die ergänzenden Materialien können sowohl zum Selbststudium als auch vorlesungs- bzw. unterrichtsbegleitend eingesetzt werden. Die Bedienung folgt den typischen Standards von Windowsprogrammen. CrypTool ist in Deutsch, Englisch, Polnisch und Spanisch unter einer einheitlichen Benutzeroberfläche verfügbar und enthält fast alle modernen Kryptofunktionen.
Ziele und Inhalte
Ziel von CrypTool ist es, die nötige Awareness für IT-Sicherheit zu
vermitteln, kryptographische Mechanismen anschaulich zu machen und die
Verwendung und Grenzen einzelner Verfahren aufzuzeigen. Ursprünglich wurde
CrypTool im Ausbildungsprogramm einer Großbank und zur
Mitarbeiter-Sensibilisierung für IT-Sicherheit eingesetzt.
Die Entwicklung fand in Kooperation mit Hochschulen statt, daraus ergab sich
der Wunsch, auch die Hochschullehre zu Kryptographie mit Hilfe dieses Angebots
zu unterstützen und zu verbessern.
Die aktuelle Version bietet unter anderem Informationen über:
- zahlreiche klassische und moderne kryptographische Algorithmen (Ver- und Entschlüsselung, Schlüsselerzeugung, sichere Passworte, Authentisieren, sichere Protokolle, ...)
- Visualisierung einiger Verfahren (z.B. Caesar, Enigma, RSA, Diffie-Hellman, Digitale Signaturen, AES)
- Kryptoanalyse gegen ausgewählte Algorithmen (z.B. Vigenère, RSA, AES)
- Kryptoanalytische Messverfahren (z.B. Entropie, N-Gramme, Autokorrelation)
- unterstützende Verfahren (z.B. Primzahltest, Faktorisierung, Base64-Kodierung)
- Lernprogramm zur Zahlentheorie
- umfangreiche und niedrigschwellig aufbereitete Online-Hilfe
- begleitendes Skript mit weiterführenden Informationen über Kryptologie
Didaktisches Konzept
CrypTool wurde gemeinsam von Wirtschaft und Hochschulen mit dem Ziel
entwickelt, ein adäquates didaktisches Medium zur Sensibilisierung von
End-Nutzern und Mitarbeitern für IT-Sicherheit zur Verfügung zu stellen, um
damit ein tieferes Verständnis für den Begriff Sicherheit zu
ermöglichen.
Mit Hilfe von CrypTool können sich Nutzer einen Überblick über die Geschichte der Kryptologie verschaffen und einen Einstieg in den aktuellen Stand der Forschung erhalten. Der Einstieg in die Thematik Kryptographie wird durch Lernmodule für selbstgesteuertes E-Training, geführte und flexible Tutorials sowie Simulationen unterstützt. Durch das abwechslungsreiche Medienangebot sowie Kurzgeschichten und Simulationen von Hacker -Angriffen soll die Motivation der Studierenden angeregt werden.
Ein weiteres Anliegen war die Nachvollziehbarkeit der in Organisationen
eingesetzten kryptographischen Verfahren. So ist es mit CrypTool als
verlässlicher Referenzimplementierung der verschiedenen
Verschlüsselungsverfahren möglich, die in anderen Programmen eingesetzte
Verschlüsselung zu testen.
Abb.: Demo zu Authentisierungsmöglichkeiten im Netz
Man hat also auch ein Werkzeug zur Hand, mit dessen Hilfe überprüft
werden kann, ob in einem Programm wirklich die angegebene Verschlüsselung
durchgeführt wird.
Das Programm und die ergänzenden Materialien können sowohl zum Selbststudium als auch vorlesungs- bzw. unterrichtsbegleitend eingesetzt werden. Durch den modularen Aufbau des Programms können Einzelteile als Studien-, Abschluss- und Diplomarbeiten vergeben werden.
Wenn Sie sich für eine ausführliche Einführung in die Kryptologie und auch für mehr Informationen zu CrypTool interessieren, bietet das Projekt CrypTool eine umfassende Präsentation zum Thema an.
Curriculare Verankerung
Die OpenSource-Software CrypTool wird sowohl im Studium, als auch an Schulen (CrypTool für Lehrer) oder bei IT-Sicherheitsschulungen im Betrieb verwendet. Eine strenge curriculare Verankerung ist nicht gegeben, CrypTool versteht sich mehr als Angebot für selbstgesteuertes Lernen, das bei Bedarf genutzt werden kann.
Technik
Zugang
CrypTool kann frei genutzt werden (Open-Source), allerdings muss dafür
das Programm heruntergeladen werden.
Nutzung
Alle Funktionen von CrypTool sind in einem Programm mit einheitlicher
graphischer Benutzeroberfläche integriert. Die Anwendung läuft unter Win32
und integriert Kryptographie aus den Bibliotheken von Secude, cryptovision
und OpenSSL. Zusätzlich werden z.B. Langzahlarithmetik aus der Bibliothek Miracl und Primzahltests aus GMP bereit gestellt. Zur Durchführung der
Gitterbasenreduktions-Angriffe gegen RSA ist die Zahlentheorie-Bibliothek NTL
von Victor Shoup eingebunden. Im CrypTool-Paket ist außerdem ein Programm
zur AES-Verschlüsselung enthalten, das sich selbst extrahierende Executables
erzeugen kann.
Benötigte Software
CrypTool läuft momentan unter Windows, an einer .NET und einer Java-Version wird gearbeitet. Ein Browser ist zur Verwendung der
umfangreichen Hilfe-Funktion notwendig.
Entwicklung
Aktuelle Entwicklungsumgebung: Microsoft Visual Studio C++ ,
Perl, Subversion Source-Code Management
- Bis CrypTool 1.4.21: Visual C++ .net (= VC++ 7.1) (= Visual Studio
2003)
- Ab CrypTool 1.4.30: Visual Studio 2008 Standard
- Ab CrypTool 2.0: Visual Studio 2008 Express mit C# und WPF (Windows Presentation
Foundation)
- Ab JCrypTool 1.0: Eclipse RCP (Rich-Client-Plattform) mit Java und SWT
(Standard
Widget
Tools)
- Beschreibung für Entwickler: siehe readme-source.txt
- Download: Source-Codes und Binaries der Release-Versionen
- Interessierte und Entwickler erhalten auch die Source-Codes der aktuellen
Betas.
Kosten
CrypTool steht als Freeware-Anwendung kostenlos im Internet zum Herunterladen zur Verfügung.
Zielgruppe
Die Kernzielgruppe von CrypTool sind Studierende der Informatik, Wirtschaftsinformatik und Mathematik. Das Projekt richtet sich aber gleichfalls allgemein an Computernutzer, Anwendungsentwickler, Schülerinnen und Schüler mit PC-Kenntnissen und bestenfalls Interesse an Mathematik und Programmierung.
Rahmenbedingungen
Das Programm und die ergänzenden Materialien können sowohl zum Selbststudium als auch vorlesungs- bzw. unterrichtsbegleitend eingesetzt werden.
Ergebnisse
Am Projekt CrypTool ist eine große Anzahl von Entwicklern beteiligt.
Zwischen den beteiligten Hochschulen findet ein reger Austausch über
Erfahrungen mit CrypTool und die Frage, wie es am besten in die Lehre
eingebunden werden kann, statt.
Seit Frühjahr 2008 exisitiert außerdem das -
Cryptoportal für Lehrer
- hier soll insbesondere
Schul-Lehrern eine Plattform geboten werden, auf der sie
Unterrichtsmaterialien und Links rund um das Thema Kryptologie zur Verfügung
stellen können.
Zusätzlich arbeitet das CrypTool-Team an zwei Zukunftsprojekten für die aktuelle, in C++ geschriebene CrypTool-Version 1.4.x. Die Nachfolgeprojekte CrypTool 2.0 und JCrypTool nutzen modernste Standards der Software-Entwicklung.
Zum Projekt
Website
http://www.cryptool.org/Ansprechpartner/in
Prof. Bernhard Esslinger
Universität Siegen
Fachbereich Wirtschaftswissenschaften
Institut für Wirtschaftsinformatik
57068 Siegen
Zeitraum
1998 – Projektstart als Awareness-Programm der Deutschen Bank
2000 – CrypTool ist als Freeware verfügbar
2002 – CrypTool wird auf der "Bürger-CD" des BSI „Ins Internet –mit Sicherheit“ angeboten
2003 – CrypTool wird Open-Source (Hosting durch die Uni Darmstadt)
2004 – Auszeichnungen: TeleTrusT (TTT Förderpreis 2004), NRW (IT-Sicherheitspreis NRW 2004), RSA Europe (Finalist beim European Information Security Award 2004)
2007 – CrypTool erscheint in deutsch, englisch, polnisch und spanisch
2008 – CrypTool wird ein "Ausgezeichneter Ort" der Initiative "Deutschland - Land der Ideen"
Förderung
CrypTool wurde ursprünglich für die Mitarbeiter der Deutschen Bank
entwickelt. Diese entschied sich 2003 dafür, das Programm der
Open-Source-Gemeinde zur Verfügung zu stellen. Die kooperierenden
Hochschulen haben darüber hinaus viele Aufgaben übernommen, zum Beispiel das
Hosting der Webseite, Qualitätssicherung oder Übersetzung.
Das Projekt CrypTool wurde bereits mehrfach ausgezeichnet. Beispielsweise hat sich das Institut für Wirtschaftsinformatik Siegen mit CrypTool bei dem bundesweiten Wettbewerb "365 Orte im Land der Ideen" in der Kategorie Wissenschaft und Technik beworben. Unter den rund 1500 Bewerbern wurde CrypTool als einer der "Ausgewählten Orte 2008" gekürt. Auf dem 3. IT-Sicherheitstag NRW im Jahr 2004 gewann CrypTool in der Kategorie Bildung (eLearning / Wissensvermittlung Kryptographie) den IT-Sicherheitspreis NRW. Außerdem bekam das Projekt auf der ISSE-Konferenz 2004 den TeleTrusT-Förderpreis für die Vermittlung von Wissen und die Förderung der Akzeptanz von kryptographischen Verfahren. Bei der RSA-Konferenz in Barcelona 2004 war CrypTool Finalist für den European Information Security Award (EISA 2004) in der Kategorie Education and Training.
Beteiligungen und Kooperationen
CrypTool verfügt über eine enge Kooperation zur Deutschen Bank, da das Projekt ursprünglich dort zu Ausbildungszwecken entwickelt wurde. Doch auch verschiedene Hochschulen kooperieren mit dem Projekt. Zum Beispiel die Universität Duisburg-Essen, Universität Siegen, TU Darmstadt, Politechnika Warszawska, Polen, Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Spanien, die Ruhr-Universität Bochum, etc.
Kategorisierung
Lehrfunktion
- Informationsvermittlung
- Wissenserarbeitung
- Üben u. Anwenden
- Motivation
- Feedback u. Lernerfolgskontrolle
Medieneinsatz
- Hypertext
- Simulation
- CBT / WBT
Fachbereich
- Informatik
- Ingenieurswissenschaften
- Naturwissenschaft und Mathematik
- Rechtswissenschaft
Lehrszenarien
- Vorlesung
- Übung
- Tutorium
- Praktikum
- Projekt
- Seminar
- Übergreifend / Sonstige
Kategorie
- Lernumgebung