ROTP-Verschlüsselung

ROTP ist speziell ein, für die IT5D-Sicherheitstechnologie, entwickeltes One-Time-Pad-Verschlüsselungsverfahren.

Der Buchstabe R im Akronym ROTP steht für das Dynamische, Zufallsbestimmte Raum- und Relativdatenmodell. Dabei ist der Bezug auf das DZRR nur indirekt für die Konzeption des Verschlüsselungsverfahrens von Bedeutung. Die Bedeutung drückt sich vor allem in der Bereitstellung sicherheitsrelevanter Daten wie z. B. zufallsbestimmter Permutationssteuerinformationen und Zufallsschlüsselbits in Form HROTP-verschlüsselter Daten aus.

Zwiebelschalen

Wie Figur ROTP zeigt, gehört das ROTP-Verschlüsselungsverfahren zu der Klasse der Zwiebelschalenverfahren. Wie bei einer Zwiebel wird das Innere von äußeren Schalen umhüllt. Die Klardaten (Daten aller Art) werden in der ersten Schale einer datenblockbezogenen dynamischen zufallsgesteuerten Bit-Permutation unterworfen. Vorzugswiese wird als Blocklänge 128Bit verwendet.
Dabei bedeutet dynamisch zufallsgesteuert, dass jeder aufeinanderfolgender Block verschieden permutiert wird. Perioden sind durch das steuernde Zufallsdatenmassiv ausgeschlossen.
Die Permutationssteuerinformationen werden am Ort der Verschlüsselung mit Hilfe des SSR-Zufallsgenerators generiert und gütebewertet.

Nach weiteren IT5D-Technologie kennzeichnenden zufallsbestimmten Operationen werden die Daten bitweise, dynamisch, zufallsgesteuert antivalent oder äquivalent mit Schlüsselbits verknüpft.  

ROTP-Schlüssel

Die dafür notwendigen Schlüsselbits werden zufallsgesteuert aus einem Zufallsschlüsselstrom oder aus dem rückgekoppelten verschlüsselten Datenstrom entnommen.

Auch die sicherheitsrelevanten Daten für die Erzeugung der Schlüsselbits werden am Ort der Verschlüsselung immer neu generiert.   

Nach weiteren IT5D-Technologie kennzeichnenden zufallsbestimmten Operationen werden die Daten dann Paket-permutiert. Dies erfolgt dynamisch zufallsgesteuert über je einen Datendoppelblock. 
Eine abschließende datenblockbezogene Bit-Permutation vervollständigt die ROTP-Verschlüsselung.
Wie alles ist diese Permutation wiederum dynamisch, d. h. je Datenblock zufallsbestimmt verschieden.

Die Operationen in den inneren gepunkteten Schalen sind identisch. Nur die Zufallsbezüge unterscheiden sich. (Siehe Fußnote)

Die für die Schalen benötigten zufallsbestimmten Steuerdaten werden ausschließlich am Ort der Verschlüsselung je Verschlüsselung mit dem SSR-Generator generiert und gütebewertet.

ROTP ist sowohl für hardwaremäßige Umsetzungen mittels eines FPGAs als auch für Software-Umsetzungen geeignet. 

Das Schalenmodell ist in seiner Konzeption als Datenstrommodell gestaltet, so dass Parallelisierungen für Hochgeschwindigkeitsverschlüsselungen einfach umsetzbar sind. [1, 2]     

Fazit

Ein Vergleich von ROTP mit Vernam-OTP zeigt, dass beide nicht vergleichbar sind. Trotzdem wird auch hier im Namen die One-Time-Pad-Bezeichnung verwendet. Die Benutzung von OTP ist durch die Einhaltung der Shannon-Kriterien berechtigt.
ROTP ist eine Zufallsverschlüsselung, dessen Zufallsdaten nur einmalig verwendet werden. Die Zufallsdaten bilden eine Verschlüsselung, die keine Periode aufweist und einen Schlüsselstrom einsetzt, der genau so lang ist wie die Klardaten.

Schaut man sich die Struktur der Verschlüsselung an, so kann die Härte der Verschlüsselung anhand der äußeren Permutationsschalen abgeschätzt werden. Die Bit-Permutationen werden in einem 128Bit-langen Datenblock ausgeführt.

Die erforderlichen Permutationssteuerdaten, wie auch alle anderen zur Verschlüsselung benötigten Daten, werden dynamisch am Ort der Verschlüsselung mit Hilfe des SSR-Zufallsgenerators berechnet.

Man kann deshalb je Datenblock von 2 mal 128 Fakultät an Kombinationen ausgehen. Bezieht man den Doppelblock der Paketpermutation mit ein, so kommt man zu 4 mal 128 Fakultät plus 1 mal 256 Fakultät an Kombinationen. Es entspricht eine Zahl mit annähernd 1000 Stellen. Diese Rechnung bestätigt auch die Aussage des Prüfungsbescheides vom Europäischen Patentamt, dass die Verschlüsselung eine quantencomputersichere Verschlüsselung ist. [3]

Weiterlesen...

[1]

Rozek, W. Prof. Dr.; Rozek, Th.; Rozek, J.: Verfahren zur zugriffs- und kommunikationsbezogenen Zufallsver- und Entschlüsselung von Daten. DE102008010789B4

[2]

Rozek, J.; Rozek, W.:ECHTZEITFÄHIGE QUANTENCOMPUTERSICHERE VERSCHLÜSSELUNG VON DATEN ALLER ART. EP000002462717B1

[3]

Aussage im PCT-Bescheid zum PCT/EP2010/061019

Fußnote:  Zur Forcierung von Kooperationen können die Operationen der nicht beschriebenen, gepunkteten Schalen schriftlich durch Nutzung des Kontaktformulars angefragt werden!