DE3631797C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verschlüsselung von Nutzdaten, die zwischen einer ersten und zweiten Kommunikationsendstelle (A, B) über­ tragen werden, denen jeweils ein aus einem geheimen und einem öffentlichen Schlüssel (K_GA, K_GB, K_PA, K_PB) bestehen­ des Schlüsselpaar zugeordnet ist.

Es sind bereits verschiedene Verfahren zur Verschlüsselung von Nutzdaten bekannt. Ziel der Verschlüsselungsverfahren ist es, die Nutzdaten in einer solchen Weise einer mathe­ matischen Transformation zu unterwerfen, daß es einem Unbefugten nicht möglich ist, die Originaldaten aus den transformierten Daten zu rekonstruieren. Dabei muß es für den legalen Empfänger der transformierten Daten möglich sein, durch Anwendung einer inversen Transformation aus den verschlüsselten Daten wieder die Originaldaten zu regenerieren. Die mathematische Transformation wird üblicherweise mit Verschlüsselung und die inverse Trans­ formation mit Entschlüsselung bezeichnet.

Die bekannten Verschlüsselungsverfahren lassen sich in symmetrische und asymmetrische Verschlüsselungsverfahren unterteilen. Bei symmetrischer oder sogenannter konven­ tioneller Verschlüsselung werden bei der Verschlüsselung und bei der Entschlüsselung identische Schlüssel verwen­ det. Zu den symmetrischen Verschlüsselungsverfahren ge­ hört das sogenannte DES(Data Encryption Standard)-Ver­ schlüsselungsverfahren bei dem jeweils 64 Bit des Klar­ textes unter Verwendung eines für die Verschlüsselung des gesamten Klartextes gültigen Schlüssels von 56 Bit Länge in 64 Bit Schlüsseltext umgesetzt werden.

Das DES-Verschlüsselungsverfahren ist ausführlich von D. E. Denning, Cryptography and Data Security, Addison Wesley, Reading, Mass, 1983; von W. Davies, W. L. Price, Security for Computer Networks, John Wiley & Sons, 1984 und G. Weck, Datensicherheit, Maßnahmen und Auswirkungen des Schutzes von Informationen, B. G. Teubner Stuttgart 1984, Seiten 290-295 beschrieben. Mit symmetrischen Verschlüsselungsverfahren läßt sich ein hoher Durchsatz der zu verschlüsselnden Nutzdaten erzielen (mehr als 10 Kbit/s), da der erforderliche Rechenaufwand relativ gering ist. Als problematisch erweist sich jedoch die Übertragung des von beiden Kommunikationspartnern gemeinsam zu verwendenden Schlüssels.

Die asymmetrischen Verschlüsselungsverfahren beruhen auf Algorithmen, die eine Ver- und Entschlüsselung mit unterschiedlichen, nicht auseinander ableitbaren Schlüsseln ermöglichen. Zu dieser Verfahrensgruppe gehört das sogenannte RSA-Verfahren, das von R. L. Rivest, A. Shamir, L. Adleman, A Method for Obtaining Digital Signatures and Public-Key Cryptosystems, Comm. of the ACM, 21, No. 2, 1978 ausführlich beschrieben ist. Das RSA-Verfahren bietet den Vorteil hoher Sicherheit, ist jedoch nur mit außerordentlich hohem Rechenaufwand durchzuführen. In einem Beitrag der Zeitschrift Computer, Nr. 9, September 1986, Seiten 21 bis 34 (Zimmermann, P.: A Proposed Standard Format for RSA Cryptosystems), wird ein Verschlüsselungsfunktionsprotokoll vorgeschlagen. Das vorgeschlagene Protokoll definiert die Datenstruktur von öffentlichen und privaten (geheimen) RSA-Schlüsseln. In diesem Zusammenhang ist vorgesehen, daß Nachrichten mit sogenannten digitalen Unterschriften unterzeichnet werden. Dabei werden eine Nachricht und die Unterschrift mit dem gemeinen Schlüssel der nachrichtenabsendenden Endstelle und gegebenenfalls mit dem öffentlichen Schlüssel der nachrichtenempfangenden Endstelle verschlüsselt.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verschlüsselung von Nutzdaten anzugeben, das einerseits bei relativ geringem Rechenaufwand hohe Sicherheit gegen unbefugten Zugriff bietet und das andererseits den Aufwand zur sicheren Schlüsselübertragung reduziert. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Hauptanspruchs gelöst.

Die Erfindung verknüpft also die Vorteile der symmetri­ schen und der asymmetrischen Verschlüsselungsverfahren. Der erforderliche Rechenaufwand läßt sich mit zum Prioritäts­ zeitpunkt der vorliegenden Anmeldung auf dem Markt er­ hältlichen Bauelementen, insbesondere mit sogenannten VLSI-Chips ohne weiteres realisieren.

Die Erfindung zeichnet sich durch den weiteren Vorteil aus, daß außerhalb der Kommunikationsendstellen der beziehungsweise die Schlüssel zur Ver- und Entschlüsse­ lung der Nutzdaten nur in verschlüsselter Form verfügbar sind und nur von berechtigten Teilnehmern mittels deren geheimen Schlüsseln benutzbar sind.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen in einem zum Verständnis erforderlichen Umfang beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung;

Fig. 2 das Ablaufdiagramm des Teils des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem in der ersten Kommunikations­ endstelle A erster temporärer Schlüssel K_{SA 1} zur weiteren Verwendung in der ersten Kommunikations­ endstelle A und gleichzeitig ein zweiter tempo­ rärer Schlüssel K_{SB 1} zur weiteren Verwendung in der zweiten Kommunikationsendstelle B erzeugt wird (Anspruch 1, 1. Alternative in Verbindung mit den Ansprüchen 3 und 4);

Fig. 3 das Ablaufdiagramm des Teils des erfindungsge­ mäßen Verfahrens, bei dem alternativ zu den in Fig. 2 dargestellten Verfahrensteil der erste und zweite temporäre Schlüssel K_{SA 1}, K_{SB 1} zeitlich versetzt, aber in gleicher Weise erzeugt werden (Anspruch 1, 2. Alternative in Verbindung mit den Ansprüchen 3 und 4);

Fig. 4 das Ablaufdiagramm des Teils des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem alternativ zu den in Fig. 2 und 3 dargestellten Verfahrensteilen der zweite tempo­ räre Schlüssel K_{SB 1} aus dem ersten temporären Schlüssel K_{SA 1} erzeugt wird (Anspruch 2 in Ver­ bindung mit den Ansprüchen 3 und 4);

Fig. 5 das Ablaufdiagramm des Teils des erfindungsge­ mäßen Verfahrens, bei dem erste Nutzdaten ND₁ in der ersten Kommunikationsendstelle A verschlüsselt und die verschlüsselten Nutzdaten ND₁′ an die zweite Kommunikationsendstelle B übertragen werden;

Fig. 6 das Ablaufdiagramm des Teils des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem die verschlüsselten Nutzdaten ND₁′ in der zweiten Kommunikationsendstelle B entschlüsselt werden.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung besteht aus einer ersten und einer zweiten Kommunikationsendstelle A und B. Beide Kommunikationsendstellen A und B, die beispielsweise als sogenannte Integrated Services Digital Network (ISDN)- Endstellen ausgebildet sind, sind über ein Kommunikations­ system miteinander verbindbar, das auch unbefugten Be­ nutzern Zugriff ermöglicht. Dieses Kommunikationssystem be­ steht aus mindestens einer Verbindungsleitung und kann neben den beiden Kommunikationsendstellen A und B weitere in Fig. 1 nicht dargestellte Kommunikationsendstellen mit­ einander verbinden.

Jede Kommunikationsendstelle A und B besteht aus einer räumlich abgeschlossenen Verschlüsselungseinrichtung VA, VB und aus einer an die Verbindungsleitung angeschlossenen Bedienungseinrichtung TA, TB.

Die Verschlüsselungseinrichtung VA der ersten Kommunika­ tionsendstelle A und die Verschlüsselungseinrichtung VB der zweiten Kommunikationsendstelle weisen mindestens eine erste Eingabeeinrichtung AWL_A, AWL_B zur beispiels­ weise manuellen Eingabe des der jeweiligen Kommunikations­ endstelle A beziehungsweise B zugeordneten, aus einem ge­ heimen Schlüssel K_GA beziehungsweise K_GB und einem öffent­ lichen Schlüssel K_PA, K_PB bestehenden Schlüsselpaars auf.

Die geheimen Schlüssel K_GA und K_GB können auch auf Aus­ weisen beziehungsweise Chipkarten abgespeichert sein. Zusätzlich können darauf auch die jeweiligen öffentlichen Schlüssel K_PA, K_PB abgespeichert sein. Die erste Eingabe­ einrichtung AWL_A beziehungsweise AWL_B ist dann als Ausweis- beziehungsweise Chipkartenlesegerät ausgebildet.

Die jeweiligen geheimen Schlüssel K_GA und K_GB können auch in besonderen Speichereinrichtungen in der jeweiligen Verschlüsselungseinrichtung VA oder VB abgespeichert sein, zum Beispiel in Form von steckbaren "Read Only Memories".

Die den beiden Kommunikationsendstellen A und B zuge­ ordneten Schlüsselpaare K_GA, K_PA; K_GB, K_PB können aus Sicherheitsgründen jeweils eine zeitlich begrenzte Gültig­ keit besitzen.

Zur Eingabe des öffentlichen Schlüssels (z. B. K_PB, K_PA) derjenigen Kommunikationsendstellen (z. B. B, A), an die Nutzdaten übertragen werden sollen, kann, wenn der be­ treffende öffentliche Schlüssel einem Verzeichnis entnehm­ bar ist, die die Nutzdaten absendende Kommunikationsend­ stelle (z. B. A, B) eine zweite Eingabeeinrichtung EG_A be­ ziehungsweise EG_B aufweisen, die als alphanumerische Ein­ gabeeinrichtung ausgebildet ist. Ist die erste Eingabe­ einrichtung AWL_A beziehungsweise AWL_B alphanumerisch aus­ gebildet, so erübrigt sich die zweite Eingabeeinrichtung EG_A beziehungsweise EG_B. Die zweite Eingabeeinrichtung EG_A beziehungsweise EG_B erübrigt sich auch, wenn der öffentliche Schlüssel (z. B. K_PB, K_PA) an diejenige Kommunikationsendstelle (z. B. A, B) über die Verbindungs­ leitung übertragen wird, die die Nutzdaten verschlüsselt, um diese anschließend an die Kommunikationsendstelle (z. B. B, A) zu übertragen, der der übertragene öffentliche Schlüssel (K_PB, K_PA) zugeordnet ist.

Die öffentlichen Schlüssel K_PA, K_PB können auch über ge­ sonderte, unten noch beschriebene Eingabeeinrichtungen E/A _A, E/A_B in den Bedieneinrichtungen TA, TB eingegeben werden und gelangen von dort, beziehungsweise von den ebenfalls in TA, TB angeordneten Speichern SP_A, SP_B über die entsprechende Schnittstellenschaltung IF_A, IF_B zur weiteren Bearbeitung in die Verschlüsselungseinrichtung VA beziehungsweise VB.

Die ersten und zweiten Eingabeeinrichtungen AWL_A, AWL_B und EG_A, EG_B sind jeweils mit einer zentralen Steuerung ZST_A, ZST_B verbunden, die wie in Fig. 1 dargestellt in den Verschlüsselungseinrichtungen VA, VB angeordnet sind und mit den Komponenten ZG_A, E_{A, RSA}, D_{A, RSA} und IF_A beziehungs­ weise ZG_B, D_{B, RSA}, E_{B, RSA} und IF_B von VA beziehungsweise VB in Verbindung steht.

Der Zufallsgenerator ZG_A in der Verschlüsselungseinrich­ tung VA der Kommunikationsendstelle A dient der Erzeugung der an der Kommunikation beteiligten Kommunikations­ endstellen gemeinsamen temporären Schlüssel als Zufalls­ zahlen K_{S 1}, K_{S 3}. Die Verschlüsselungseinrichtung VA ent­ hält ferner eine Schnittstellenschaltung IF_A sowie ein nach einem asymmetrischen Verschlüsselungsverfahren arbeitendes Verschlüsselungsmodul E_{A, RSA} sowie ein nach einem asymmetrischen Verschlüsselungsverfahren arbeitendes Entschlüsselungsmodul D_{A, RSA}. Die vier letztgenannten Komponenten ZG_A, IF_A, E_{A, RSA} und D_{A, RSA} werden von der zentralen Steuerung ZST_A der Kommunikationsendstelle A gesteuert. Das Entschlüsselungsmodul D_{A, RSA} steht außerdem mit einem ebenfalls in der Verschlüsselungs­ einrichtung VA der Kommunikationsendstelle A angeordneten Verschlüsselungsmodul E_{A, DES} in Verbindung. Diesem Modul werden erste Nutzdaten ND₁ zugeführt, die nach Durch­ führung eines symmetrischen Verschlüsselungsvorgangs aus­ gangsseitig als verschlüsselte Nutzdaten ND₁′ über die Schnittstellenschaltung IF_A, der Bedieneinrichtung TA und die Verbindungsleitung an die zweite Kommunikationsend­ stelle B abgegeben werden. Die Module E_{A, DES} und D_{A, DES} können auch unmittelbar an die zentrale Steuerung ZST_A angeschlossen sein, so daß die Ausgangsparameter der Module D_{A, RSA} und E_{A, RSA} den Modulen E_{A, DES} und D_{A, DES} über die zentrale Steuerung ZST_A zugeführt werden.

Die zweite Kommunikationsendstelle B weist zur Durchfüh­ rung des Verfahrens nach Anspruch 1 neben der Bedienein­ richtung TB in der zugeordneten Verschlüsselungseinrich­ tung VB die Komponenten ZST_B, AWL_B, gegebenenfalls EG_B, ein nach einem asymmetrischen Verschlüsselungsverfahren arbeitendes Entschlüsselungsmodul D_{B, RSA} und ein mit diesem in Verbindung stehendes, nach einem symmetrischen Ver­ schlüsselungsverfahren arbeitendes Entschlüsselungsmodul D_{B, DES} auf. Dieses Entschlüsselungsmodul D_{B, DES} ent­ schlüsselt die von der ersten Kommunikationsendstelle A übertragenen verschlüsselten ersten Nutzdaten ND₁′ nach einem symmetrischen Verschlüsselungsverfahren und erzeugt wieder die Originalnutzdaten ND₁.

Die zweite Kommunikationsendstelle B kann so ausgebildet sein, daß sie nicht nur von der ersten Kommunikationsend­ stelle A erste verschlüsselte und übertragene Nutzdaten ND₁ entschlüsselt, sondern ihrerseits zweite Nutzdaten ND₂ verschlüsselt und die zweiten verschlüsselten Nutzdaten ND₂′ an die erste Kommunikationsendstelle A überträgt. Dabei kann, wie weiter unten näher erläutert wird, die Verschlüsselung der zweiten Nutzdaten ND₂ in der zweiten Kommunikationsendstelle B mittels eines von der ersten Kommunikationsendstelle A erzeugten Schlüssel K_{SB 1} oder mittels eines in der zweiten Kommunikationsendstelle B erzeugten Schlüssels K_{SB 2} erfolgen.

Verschlüsselt die zweite Kommunikationsendstelle B zweite Nutzdaten ND₂, so enthält ihre Verschlüsselungseinrich­ tung VB ein nach einem symmetrischen Verschlüsselungsver­ fahren arbeitendes Verschlüsselungsmodul E_{B, DES}, während die Verschlüsselungseinrichtung VA der ersten Kommunika­ tionseinrichtung A ein nach dem symmetrischen Verschlüsse­ lungsverfahren arbeitendes Entschlüsselungsmodul D_{A, DES} zur Entschlüsselung der zweiten verschlüsselten, von der ersten Kommunikationsendstelle A übertragenen Nutzdaten ND₂′ aufweist.

Das nach dem symmetrischen Verschlüsselungsverfahren arbeitendes Verschlüsselungsmodul E_{B, DES} und das Ent­ schlüsselungsmodul D_{A, DES} können, wie in Fig. 1 gezeigt und unten im Zusammenhang mit dem Verfahren gemäß der Erfindung noch beschrieben wird, entweder von dem in der der Verschlüsselungseinrichtung VA oder VB erzeugten Schlüssel K_{S 1} oder K_{S 2} angesteuert werden.

Im letztgenannten Fall, in dem also die Verschlüsselungs­ einrichtung VB der zweiten Kommunikationsendstelle B einen Schlüssel K_{S 2} erzeugt, weist sie einen Zufalls­ generator ZG_B zur Erzeugung von Zufallszahlen K_{S 2} und ein nach einem asymmetrischen Verschlüsselungsverfahren arbeitendes Verschlüsselungsmodul E_{B, RSA} auf.

Fig. 1 zeigt die genannten Komponenten, ihre Verknüpfung und soweit für das Verständnis der Erfindung erforderlich ihre Ein- und Ausgangsparameter. Diejenigen Komponenten beider Kommunikationsendstellen A, B, die zusätzlich zu den zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nach Anspruch 1 erforderlichen Komponenten vorgesehen sein können, sind in unterbrochener Linie dargestellt.

Die Verschlüsselungseinrichtungen VA und VB können die gleichen Komponenten enthalten und baugleich sein. Damit sind die Kommunikationsendstellen A und B zur Kommunika­ tion in den Richtungen A-B und B-A fähig, wobei sowohl A als auch B die Kommunikation einleiten kann.

Die Bedieneinrichtungen TA, TB der beiden Kommunikations­ endstellen A, B sind intelligente Endgeräte und einerseits mit der beziehungsweise den zur jeweiligen anderen Kommuni­ kationsendstelle B, A führenden Verbindungsleitung(en) und andererseits mit der Verschlüsselungseinrichtung VA be­ ziehungsweise VB verbunden. Zur Auslösung des Verfahrens gemäß der Erfindung weist mindestens eine Kommunikations­ endstelle (z. B. A) eine Einrichtung E/A_A auf. Eine ent­ sprechende Einrichtung E/A_B kann auch die Bedieneinrich­ tung TB aufweisen. Die ersten beziehungsweise zweiten Nutzdaten ND₁, ND₂ können der ersten beziehungsweise zweiten Kommunikationsendstelle A, B von externen Nutz­ datenquellen zugeführt werden oder in den Kommunikations­ endstellen selbst, beispielsweise durch manuelle Eingabe in die Einrichtungen E/A_A, E/A_B erzeugt werden. Beide Bedieneinrichtungen TA, TB können ferner je einen Speicher SP_A, SP_B enthalten, der unter anderem zur Auf­ nahme temporärer Schlüssel dienen kann. Zu diesem Schlüssel gehören beispielsweise die im Zusammenhang mit dem erfin­ dungsgemäßen Verfahren erläuterten Schlüssel K_{SA 1}, K_{SA 2}, K_{SB 1}, K_{SB 2}, in keinem Fall aber die beiden Kommunikations­ endstellen A, B gemeinsamen temporären Schlüssel K_{S 1}, K_{S 2}, die wie ebenfalls noch erläutert wird, der Ver- beziehungs­ weise Entschlüsselung der ersten, zweiten und beziehungs­ weise dritten Nutzdaten ND₁, ND₁′. ND₂, ND ₂′, ND₃ dienen. Diese Schlüssel K_{S 1}, K_{S 2} verbleiben gemäß der Erfindung nur in den Verschlüsselungseinheiten VA beziehungsweise VB, wo sie auch erzeugt werden. Sie gelangen ebensowenig wie die geheimen Schlüssel K_GA, K_GB also weder in die Bedieneinrichtungen TA beziehungsweise TB noch werden sie über die Verbindungsleitung zu der korrespondierenden Kommunikationsendstelle übertragen. In die Speicher SP_A, SP_B können außerdem die der eigenen und der korrespon­ dierenden Kommunikationsendstelle zugeordneten öffentlichen Schlüssel K_PA, K_PB eingespeichert werden.

Die Kommunikationsendstelle A, die Nutzdaten verschlüsselt, kann auch mit einer Kommunikationsendstelle F in Ver­ bindung stehen, die als Speichereinrichtung zur Aufnahme der verschlüsselten Nutzdaten ausgebildet ist. Eine solche Kommunikationsendstelle oder Speichereinrichtung F weist im Gegensatz zu der oben beschriebenen zweiten Kommunika­ tionsendstelle B keine Entschlüsselungseinrichtungen auf. Ebensowenig weist eine solche Kommunikationsstelle F Komponenten auf, die der Verschlüsselung von Nutzdaten dienen. Als Beispiel für Kommunikationsstellen F seien Sprach- oder sonstige Informationen enthaltene Speicher in Kommunikationsnebenstellenanlagen genannt.

Als symmetrisches und asymmetrisches Verfahren werden bei der Erfindung insbesondere das DES- und das RSA-Verfahren verwendet. Die Module E_{A, DES}, D_{A, DES}, E_{B, DES} und D_{B, DES} sind dann als DES-Module und die Module E_{A, RSA}, D_{A, RSA}, E_{B, RSA} und D_{B, RSA} als RSA-Module ausgebildet. In den Verschlüsselungseinrichtungen VA und VB können auf dem Markt erhältliche Module verwendet werden. Als Beispiel für ein kombiniertes DES-Ver- und Entschlüsselungsmodul (E_{A, DES}/D_{A, DES}, E_{B, DES}/D_{B, DES}) sei der sogenannte AM 9518 Data Ciphering Processor des Herstellers "Advanced Micro Devices, Inc.", aus Sunnyvale, Kali­ fornien/Vereinigte Staaten von Amerika genannt. Als Bei­ spiel für ein kombiniertes RSA-Ver- und Entschlüsselungs­ modul (E_{A, RSA}/D_{A, RSA}, E_{B, RSA}/D_{B, RSA}) seien die Er­ zeugnisse "METEOR" und "METEORITE (VLSI) EXPONENTIATOR" der Herstellerfirma British TELECOM genannt.

Im folgenden wird anhand der Fig. 2 bis 6 das Verfahren, soweit es in den beiden Verschlüsselungseinrichtungen VA und VB durchgeführt wird, gemäß der Erfindung beschrieben. Dabei wird zunächst davon ausgegangen, daß die erste Kommunikationsendstelle A erste Nutzdaten ND₁′ in ver­ schlüsselter Form an die zweite Kommunikationsendstelle B überträgt, wo die verschlüsselten Nutzdaten ND₁′ durch entsprechende Entschlüsselung in die Originalnutzdaten ND₁ rückgewandelt werden. Jeder Kommunikationsendstelle A, B ist ein aus einem geheimen oder privaten Schlüssel K_GA. K_GB und einem öffentlichen Schlüssel K_PA, K_PB bestehendes Schlüsselpaar zugeordnet.

Fig. 2 veranschaulicht den ersten Teil des Verfahrens gemäß der Erfindung, bei dem beispielsweise in der ersten Kommunikationsendstelle A, von der erste Nutzdaten ND₁ an die zweite Kommunikationsendstelle B übertragen werden sollen, ein erster temporärer Schlüssel K_{SA 1} und ein zweiter temporärer Schlüssel K_{SB 1} erzeugt werden. Der erste beziehungsweise zweite temporäre Schlüssel K_{SA 1}, K_{SB 1} dient wie noch erläutert wird, der Erzeugung eines ebenfalls temporären, aber beiden Kommunikationsendstellen A, B gemeinsamen Schlüssels K_{S 1} zur Verschlüsselung erster Nutzdaten ND₁ in der ersten Kommunikationsendstelle A be­ ziehungsweise zur Entschlüsselung der ersten verschlüssel­ ten Nutzdaten ND₁′ in der zweiten Kommunikationsendstelle B.

Der in der Verschlüsselungseinrichtung VA der ersten Kommunikationsendstelle A angeordnete Zufallsgenerator ZG_A generiert einen erten temporären Schlüssel K_{S 1} als Zufallszahl, die beispielsweise aus 56 Bit besteht.

Im Anschluß daran wird K_{S 1} mittels der zentralen Steuerung ZST_A auf beispielsweise 512 Bit expandiert, indem K_{S 1} mit festen Bitfolgen, vorzugsweise jedoch mit Bitfolgen auf­ gefüllt wird, die aus K_{S 1} abgeleitet werden. Dies geschieht beispielsweise dadurch, indem an K_{S 1} Bitfolgen angehängt werden, die nach einer vorgegebenen festen Regel gebildet werden. Beispielsweise werden die angehängten Bitfolgen aus K_{S 1} abgeleitet. Die Expandierung beziehungsweise eine spätere Komprimierung (Fig. 5, 6) ist notwendig, wenn die beiden beim erfindungsgemäßen Verfahren benutzten Ver­ schlüsselungsverfahren, ein asymmetrisches Verfahren, insbesondere das RSA-Verfahren, und ein symmetrisches Ver­ fahren, insbesondere das DES-Verfahren blockorientiert, das heißt stets mit ganzzahlig Vielfachen der Blocklänge arbeiten.

Als praktikabel im Hinblick auf Sicherheit und Realisie­ rung hat sich für das RSA-Verfahren eine Blocklänge von 512 Bit erwiesen, während das standardisierte DES-Verfah­ ren mit einer Blocklänge von 64 Bit arbeitet.

Der vom Zufallsgenerator ZG_A erzeugte Schlüssel K_{S 1} wird erfindungsgemäß nach einem asymmetrischen Verschlüsselungs­ verfahren, insbesondere nach dem RSA-Verschlüsselungsver­ fahren, verschlüsselt. Diese Verschlüsselung erfolgt mit Hilfe des Verschlüsselungsmoduls E_{A, RSA} dem die öffentli­ chen Schlüssel K_{PA 1} und K_{PB 1} zugeführt werden. Die Ver­ schlüsselung des expandierten ersten temporären Schlüssels K_{S 1} liefert einen ersten temporären Schlüssel K_{SA 1} und einen zweiten temporären Schlüssel K_{SB 1}, der von der ersten Kommunikationsendstelle A mittels der zentralen Steuerung ZST_A über die Schnittstellenschaltung IF_A, die Bedieneinrichtung TA und die Verbindungsleitung an die zweite Kommunikationsendstelle B übertragen wird. Dieser an B zu übertragende Schlüssel K_{SB 1}, der der späteren Entschlüsselung der ersten Nutzdaten ND₁′ dient, kann unverschlüsselt oder verschlüsselt, übertragen werden. Die Verschlüsselung des zu übertragenden K_{SB 1} kann bei­ spielsweise auch nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgen. Hierzu wird beiden Kommunikationsendstellen A und B jeweils ein Schlüssel K_{SA 0}, K_{SB 0} fest zugeordnet, der von der jeweiligen Verschlüsselungseinrichtung VA beziehungsweise VB zu einem beiden Endstellen A und B gemeinsamen Schlüssel K_{S 0} verarbeitet wird. K_{SA 0}, K_{SB 0} werden nur für die Ver- und Entschlüsselung des zu über­ tragenden K_{SB 1} verwendet. Damit lassen sich Schlüssel­ hierarchien realisieren, bei denen in den Endstellen nur individuelle, übergeordnete Schlüssel (K_{SA 0}, K_{SB 0}), nicht jedoch identische Schlüssel (K_{S 0}) wie im Stand der Technik abgespeichert werden.

Fig. 2 zeigt die gleichzeitige Erzeugung der beiden Schlüssel K_{SA 1} und K_{SB 1}. Beide Schlüssel können, wie in Fig. 3 dargestellt, jedoch auch zeitlich versetzt, aber in sonst gleicher Weise erzeugt werden. Dies geschieht in den folgenden Schritten: Erzeugung von K_{S 1}, Expandie­ rung, Verschlüsselung des expandierten K_{S 1} mit dem öffentlichen Schlüssel K_PA, damit Bildung des ersten temporären Schlüssels K_{SA 1} (Fig. 3); Verschlüsselung des expandierten K_{S 1} mit dem öffentlichen Schlüssel K_PB, damit Bildung des zweiten temporären Schlüssels K_{SB 1}.

Die separate Bildung des ersten temporären Schlüssels K_{SA 1} ermöglicht eine Bildung des zweiten temporären Schlüssels K_{SB 1} nach Fig. 4. Die zentrale Steuerung ZST_A führt dem nach einem asymmetrischen Verfahren, insbesondere nach dem RSA-Verfahren arbeitenden Entschlüsselungsmodul D_{A, RSA} den ersten temporären Schlüssel K_{SA 1} sowie den geheimen oder privaten Schlüssel K_GA zu. D_{A, RSA} liefert K_{S 1}, den beiden Kommunikationsstellen A, B gemeinsamen Schlüssel, der aber aus Sicherheitsgründen die Verschlüsselungsein­ richtung VA nicht verläßt. Vom Ausgang des Entschlüsselungs­ moduls D_{A, RSA} wird K_{S 1} über die zentrale Steuerung ZST_A zusammen mit dem öffentlichen Schlüssel K_PB an das nach einem asymmetrischen Verfahren, insbesondere nach dem RSA-Verfahren arbeitende Verschlüsselungsmodul E_{A, RSA} geschaltet, Das K_{SB 1} erzeugt. K_{SB 1} wird wie Fig. 1 zeigt mittels der zentralen Steuerung ZST_A über die Schnitt­ stellenschaltung IF_A, die Bedieneinrichtungen TA und TB der Verschlüsselungseinrichtung VB zugeführt.

Fig. 5 veranschaulicht den Teil des Verfahrens gemäß der Erfindung, in dem die Verschlüsselung der Nutzdaten ND₁ in VA erfolgt. Der erste temporäre Schlüssel K_{SA 1}, der im ersten Verfahrensabschnitt in der ersten Kommunikations­ endstelle A entsprechend Fig. 2 oder Fig. 3 erzeugt wurde und in dem in der Bedieneinrichtung TA angeordneten Speicher SP_A zwischengespeichert werden kann, wird mit dem beispielsweise über die erste Eingabeeinrichtung AWL_A einzugebenden privaten (RSA-)Schlüssel K_GA entschlüsselt und dabei wird ein beiden Kommunikationsendstellen A und B gemeinsamer erster temporärer Schlüssel K_{S 1} mittels des Entschlüsselungsmoduls D_{A, RSA} gebildet. Der auf diese Weise gebildete Schlüssel dient der Verschlüsselung der ersten Nutzdaten ND₁ nach einem symmetrischen Verschlüsse­ lungsverfahren, insbesondere nach dem DES-Verschlüsselungs­ verfahren. Vor der DES-Verschlüsselung wird der erste temporäre Schlüssel auf die DES-Schlüssellänge von 56 Bit komprimiert. Die ersten Nutzdaten ND₁, die der Kommuni­ kationsendstelle A von einer externen Datenquelle zuge­ führt oder beispielsweise mittels der in der Bedienein­ richtung TA angeordneten Eingabeeinrichtung E/A_A erzeugt werden können, werden in der Verschlüsselungseinrichtung VA über die Schnittstellenschaltung IF_A mittels der zentralen Steuerung ZST_A an den Eingang des Verschlüsse­ lungsmoduls E_{A, DES} durchgeschaltet. Das Ergebnis der DES-Verschlüsselung der Daten ND₁ mit dem komprimierten ersten temporären Schlüssel K_{S 1} liefert verschlüsselte Daten ND₁′, die über die Schnittstellenschaltung IF_A und die Bedieneinrichtung TA an die zweite Kommunikations­ endstelle B zur dortigen Entschlüsselung übertragen werden.

Über die Verbindungsleitung werden zwischen den Kommuni­ kationsendstellen A und B also der zweite temporäre (RSA-) Schlüssel K_{SB 1} und die (DES-) verschlüsselten Nutzdaten ND₁′ übertragen. Der zweite temporäre (RSA-)Schlüssel K_{SB 1} ist nur durch den geheimen, der Kommunikationsend­ stelle B zugeordneten (RSA-)Schlüssel K_GB entschlüsselbar. Die (DES-) verschlüsselten Nutzdaten ND₁′ sind nur mit dem beiden Kommunikationsendstellen A, B gemeinsamen (DES-)Schlüssel K_{S 1} entschlüsselbar, der in der Ver­ schlüsselungseinheit VB aus dem zweiten temporären (RSA-) Schlüssel K_{S 1} mit Hilfe des geheimen Schlüssels K_GB er­ zeugt wird.

Fig. 6 veranschaulicht den abschließenden Abschnitt des Verfahrens gemäß der Erfindung, bei dem die von A über­ tragenen ersten verschlüsselten Nutzdaten ND₁′ in VB ent­ schlüsselt werden. Der von der ersten Kommunikationsend­ stelle A übertragene zweite temporäre Schlüssel K_{SB 1}, der im Speicher SP_B der Bedieneinrichtung TB zwischenspeicher­ bar ist, wird mit Hilfe der zentralen Steuerung ZST_B über die Schnittstellenschaltung IF_B dem Entschlüsselungs­ modul D_{B, RSA} zugeführt und mit dem beispielsweise über die erste Eingabeeinrichtung AWL_B einzugebenden privaten (RSA-)Schlüssel K_GB entschlüsselt. Das Ergebnis dieses Entschlüsselungsvorgangs ist der beiden Kommunikations­ endstellen A und B gemeinsame erste temporäre Schlüssel K_{S 1}. Dieser Schlüssel dient der Entschlüsselung der ver­ schlüsselten ersten Nutzdaten ND₁′. Er wird vom Ausgang des (RSA-)Entschlüsselungsmoduls D_{B, RSA} an den Steuerein­ gang des Entschlüsselungsmoduls D_{B, DES} durchgeschaltet. Die Entschlüsselung erfolgt nach einem symmetrischen, insbesondere nach dem DES-Verfahren. Vor der DES-Ent­ schlüsselung wird der erste temporäre Schlüssel K_{S 1} auf die DES-Schlüssellänge von 56 Bit komprimiert. Die ver­ schlüsselten Nutzdaten ND₁′ gelangen über die Bedienein­ richtung TB und die Schnittstellenschaltung IF_B an das Entschlüsselungsmodul D_{B, DES}. Die entschlüsselten Nutz­ daten ND₁ gelangen über die Schnittstellenschaltung IF_B an die Bedieneinrichtung TB zurück, wo sie ausgewertet oder von wo sie an eine externe Nutzdatensenke weiter­ gegeben werden können.

Verschlüsselte Nutzdaten lassen sich auch von der zweiten zur ersten Kommunikationsendstelle, also von B nach A, übertragen.

Dabei sind zwei Fälle zu unterscheiden:

• 1. Die von B nach A zu übertragenden zweiten Nutzdaten ND₂ werden in der Verschlüsselungseinrichtung VB mit dem ersten temporären Schlüssel K_{S 1} verschlüsselt, der sowohl in VB als auch in VA wie beschrieben aus K_{SB 1} und K_{SA 1} zu bilden ist, und
• 2. Die von B nach A zu übertragenden zweiten Nutzdaten ND₂ werden in der Verschlüsselungseinrichtung VB mit einem zweiten temporären Schlüssel K_{S 2} verschlüsselt.

Im ersten Fall, bei dem zweite Nutzdaten ND₂ mit dem ersten temporären Schlüssel K_{S 1} verschlüsselt werden, wird dieser aus K_{SB 1} und K_GB (analog Fig. 5) vom Ausgang des (RSA-)Entschlüsselungsmodul D_{B, RSA} an den Eingang des (DES-)Verschlüsselungsmoduls E_{B, DES} durchgeschaltet. Die zweiten verschlüsselten Nutzdaten ND₂′ gelangen vom Ausgang des Verschlüsselungsmoduls E_{B, DES} über die Schnittstellenschaltung IF_B, die Bedieneinrichtung TB, die Verbindungsleitung, die Bedieneinrichtung TA, und die Schnittstellenschaltung IF_A an den Eingang des (DES-)Ent­ schlüsselungsmoduls D_{A, DES}, das von dem ersten temporären K_{S 1} gesteuert wird. K_{S 1} wird in VA aus K_{SA 1} und K_GA (analog Fig. 5) gebildet.

Im zweiten Fall, bei dem zweite Nutzdaten ND₂ mit einem zweiten temporären Schlüssel K_{S 2} in VB verschlüsselt werden, ist dieser dort zunächst zu bilden. Die Bildung dieses Schlüssels K_{S 2}, der Ver- und Entschlüsselung der zweiten Nutzdaten ND₂ beziehungsweise ND₂′ in der zweiten und ersten Kommunikationsendstelle B, A erfolgt dabei analog zu den anhand Fig. 2-6 beschriebenen Verfahrens­ schritte:

Der in der Verschlüsselungseinrichtung VB angeordnete Zufallsgenerator ZG_B erzeugt einen zweiten beiden Kommuni­ kationsendstellen B, A gemeinsamen temporären Schlüssel K_{S 2} als eine zweite Zufallszahl, die der zentralen Steu­ erung ZST_B zugeführt und gegebenenfalls nach einer ent­ sprechenden Expandierung von 56 Bit auf 512 Bit dem (RSA-)Verschlüsselungsmodul E_{B, RSA} zusammen mit dem öffentlichen Schlüssel K_PB zugeführt wird. Dem Ver­ schlüsselungsmodul E_{B, RSA} wird außerdem der öffentliche Schlüssel K_PA zugeführt. Es erzeugt gleichzeitig oder zeitlich versetzt analog zu den anhand der Fig. 2 be­ ziehungsweise Fig. 3 und 4 beschriebenen Verfahrens­ schritte einen weiteren temporären Schlüssel K_{SB 2} und einen weiteren zweiten temporären Schlüssel K_{SA 2}, der an die erste Kommunikationsendstelle A übertragen wird.

Das Entschlüsselungsmodul D_{B, RSA} entschlüsselt mit dem der zweiten Kommunikationsendstelle B zugeordneten ge­ heimen Schlüssel K_GB den weiteren ersten Schlüssel K_{SB 2} und bildet damit den beiden Kommunikationsendstellen B, A gemeinsamen zweiten temporären Schlüssel K_{S 2}. Der Schlüssel K_{S 2} wird dem Steuereingang des Verschlüsselungs­ moduls E_{B, DES} zugeführt, daß die ihm ebenfalls zugeführ­ ten zweiten Nutzdaten ND₂ verschlüsselt. Die verschlüssel­ ten zweiten Nutzdaten ND₂′ werden an die erste Kommunika­ tionsendstelle A übertragen. Dort wird zunächst der von A übertragene (RSA-)Schlüssel K_{SA 2} durch das Entschlüsse­ lungsmodul D_{A, RSA} entschlüsselt. Der dabei entstehende zweite temporäre Schlüssel K_{S 2} wird dem Steuereingang des Entschlüsselungsmoduls D_{A, DES} zugeführt, das die zweiten Nutzdaten ND₂′ entschlüsselt. Die zweiten entschlüsselten Nutzdaten ND₂ werden über die Schnittstellenschaltung IF_A der Bedieneinrichtung TA zugeführt, wo sie ausgewertet oder von wo sie an eine externe Nutzdatensenke weiterge­ geben werden können.

Bei dem hier beschriebenen Verfahren erfolgt die Ver­ schlüsselung der in der Richtung A-B zu übertragenden ersten Nutzdaten ND₁ nach dem ersten temporären Schlüssel K_{S 1} und zur Erhöhung der Sicherheit erfolgt die Ver­ schlüsselung der in der Richtung B-A zu übertragenden zweiten Nutzdaten nach dem zweiten temporären Schlüssel K_{S 2}.

Die zweite Kommunikationsendstelle B kann ebenso, wie das für die Schlüsselbildung in der ersten Kommunikationsend­ stelle A anhand der Fig. 2, 3 und 4 erläutert wurde, den weiteren zweiten Schlüssel K_{SA 2} nicht nur durch Ver­ schlüsselung des vom Zufallsgenerator ZG_B erzeugten, A und B gemeinsamen zweiten temporären Schlüssels K_{S 2} mit dem öffentlichen Schlüssel K_PA von A bilden, sondern auch durch Entschlüsselung des weiteren ersten temporären Schlüssels K_{SB 2} mit dem eigenen geheimen Schlüssel K_GB und durch Verschlüsselung des so gebildeten, den beiden Kommunikationsendstellen B, A gemeinsamen zweiten temporä­ ren Schlüssel K_{S 2} mit dem öffentlichen Schlüssel K_PA von A.

Die zweite Kommunikationsendstelle B erzeugt den weiteren ersten und den weiteren zweiten temporären Schlüssel K_{SB 2}, K_{SA 2} insbesondere nach dem RSA-Verfahren und bildet nach diesem Verfahren den beiden Kommunikationsendstellen A, B gemeinsamen zweiten temporären Schlüssel K_{S 2}. Die erste Kommunikationsendstelle A entschlüsselt dann den weiteren zweiten temporären Schlüssel K_{SA 2} ebenfalls nach diesem Verfahren.

Die zweiten unverschlüsselten beziehungsweise verschlüssel­ ten Nutzdaten ND₂, ND₂′ werden insbesondere nach dem DES-Verfahren ver- beziehungsweise entschlüsselt.

Wie oben im Zusammenhang mit Fig. 1 erläutert wurde, kann die Kommunikationsendstelle A, die Nutzdaten verschlüsselt, auch mit einer Kommunikationsendstelle F in Verbindung stehen, die als Speichereinrichtung zur Aufnahme der ver­ schlüsselten Nutzdaten ausgebildet ist. Im Gegensatz zu der beschriebenen Kommunikationsendstelle B weist eine Kommunikationsendstelle F keine Entschlüsselungseinrich­ tungen auf. Der Kommunikationsendstelle A ist wiederum ein aus einem geheimen und einem öffentlichen Schlüssel bestehendes Schlüsselpaar K_GA, K_PA zugeordnet. Sie er­ zeugt mit ihrem Zufallsgenerator ZG_A eine dritte Zufalls­ zahl K_{S 3} und, analog wie oben anhand Fig. 3 beschrieben, aus dieser dritten Zufallszahl K_{S 3}, gegebenenfalls nach einer Expandierung, mit ihrem öffentlichen Schlüssel K_PA nach einem asymmetrischen Verschlüsselungsverfahren, insbesondere nach dem RSA-Verfahren, einen dritten tempo­ rären Schlüssel K_{SA 3} . Dieser Schlüssel K_{SA 3} wird an­ schließend mit dem geheimen Schlüssel K_GA entschlüsselt. Das Ergebnis des Entschlüsselungsvorgangs ist ein dritter temporärer Haupt-Schlüssel K_{S 3}. K_{S 3} wird also wie K_{S 1} und K_{S 2} gebildet.

Dritte Nutzdaten ND₃ werden nach einem symmetrischen Ver­ schlüsselungsverfahren, insbesondere nach dem DES-Verfahren, verschlüsselt und die dritten verschlüsselten Nutzdaten ND₃′ werden an die Speichereinrichtung F übertragen und in verschlüsselter Form abgespeichert. Die Kommunikations­ endstelle A kann die verschlüsselten Daten ND₃′ jederzeit abrufen oder entschlüsseln. Der dritte temporäre Schlüssel K_{SA 3} ist in der Zeit zwischen Ver- und Entschlüsselung der Nutzdaten ND₃ beziehungsweise ND₃′, in der diese in F abgespeichert sind, ebenfalls abzuspeichern, beispiels­ weise in dem in der Bedieneinrichtung TA angeordneten Speicher SP_A. Die Entschlüsselung erfolgt mit dem temporä­ ren Haupt-Schlüssel K_{S 3}, den A mit dem in Zwischenzeit abgespeicherten dritten temporären Schlüssel K_{SA 3} und mit dem geheimen Schlüssel K_GA neu bildet.

Aus Sicherheitsgründen werden Kommunikationsendstellen in zeitlichen Abständen neue, jeweils aus einem geheimen und einem öffentlichen Schlüssel bestehende Schlüsselpaare zugeordnet. Dabei tritt der Fall auf, daß einer Kommuni­ kationsendstelle ein neues Schlüsselpaar zu einem Zeit­ punkt zugeordnet wird, zu dem für sie nach dem alten Schlüsselpaar verschlüsselte Nutzdaten abgespeichert sind. Die betreffende Kommunikationsendstelle hat in einem solchen Fall den abgespeicherten ursprünglich geltenden K_{SA 3 (alt)} entsprechend den anhand von Fig. 4 dargestellten Verfahrensschritten mit dem ursprünglich geheimen Schlüssel K_GA(alt) zu entschlüsseln. Der Ent­ schlüsselungsvorgang liefert den stets gleichen Haupt­ schlüssel K_{S 3}. Dieser wird mit dem neuen öffentlichen Schlüssel K_PA(neu) verschlüsselt. Es entsteht K_{SA 3 (neu)}, aus dem später zu einer Entschlüsselung der verschlüssel­ ten Nutzdaten ND₃′ wieder K_{S 3} gebildet werden kann. Eine Entschlüsselung der verschlüsselten Nutzdaten ND₃′, die zum Zeitpunkt der Schlüsselpaaränderung abgespeichert sind, und ihre anschließende Verschlüsselung ist wegen der Schlüsselpaaränderung nicht erforderlich.

Eine Kommunikationsendstelle A kann nicht nur an die zweite Kommunikationsendstelle B erste verschlüsselte Nutzdaten ND₁ ′ übertragen, sondern auch an weitere Kommuni­ kationsendstellen C, D, . . . N. Sie erzeugt dann zweite temporäre Schlüssel K_{SB 1}, K_{SC 1}, K_{SD 1}, . . . K_{SN 1} entsprechend der anhand Fig. 4 beschriebenen Verfahrensschritte, indem der erste temporäre Schlüssel K_{SA 1} mit K_GA entschlüsselt wird. Der sich ergebende, allen Kommunikationsendstellen A, B, C, D, . . . N gemeinsame erste temporäre Schlüssel K_{S 1} wird dann in der Verschlüsselungseinrichtung VA mit den öffentlichen Schlüsseln K_PB, K_PC, K_PD, . . . K_PN der Kommuni­ kationsendstellen B, C, D, . . . N verschlüsselt. Dieser Verschlüsselungsvorgang liefert K_{SB 1}, K_{SC 1}, K_{SD 1}, . . . K_{SN 1}. Anschließend überträgt die erste Kommunikationsendstelle A den jeweiligen zweiten temporären Schlüssel K_{SB 1}, K_{SC 1}, . . . K_{SN 1} an die zugehörige Kommunikationsendstelle B, C, D, . . . N.

Claims (17)

1. Verfahren zur Verschlüsselung von Nutzdaten, die zwischen einer ersten und einer zweiten Kommunikationsendstelle (A, B) übertragen werden, denen jeweils ein aus einem geheimen und einem öffentlichen Schlüssel (K_GA, K_GB, K_PA, K_PB) bestehendes Schlüsselpaar zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kommunikationsendstelle (A) einen ersten beiden Kommunikationsendstellen (A, B) gemeinsamen temporären Schlüssel (K_{S 1}) als Zufallszahl (K_{S 1}) erzeugt und aus diesen temporären Schlüssel (K_{S 1}) nach einem asymetrischen Verschlüsselungsverfahren mit ihrem öffentlichen Schlüssel (K_PA) einen ersten kommunikationsendstellenindividuellen temporären Schlüssel (K_{SA 1}) und mit dem öffentlichen Schlüssel (K_PB) der zweiten Kommunikationsendstelle (B) einen zweiten kommunikationsendstellenindividuellen temporären Schlüssel (K_{SB 1}) gleichzeitig oder zeitlich versetzt erzeugt und diesen an die zweite Kommunikationsendstelle (B) überträgt, daß die erste Kommunikationsendstelle (A) mit dem eigenen geheimen Schlüssel (K_GA) den ersten kommunikationsendstellenindividuellen temporären Schlüssel (K_{SA 1}) entschlüsselt, damit den ersten beiden Kommunikationsendstellen (A, B) gemeinsamen temporären Schlüssel (K_{S 1}) bildet, mit dem sie erste Nutzdaten (ND₁) nach einem symmetrischen Verschlüsselungsverfahren verschlüsselt, und daß sie die verschlüsselten ersten Nutzdaten (ND₁′) an die zweite Kommunikationsendstelle (B) überträgt, daß die zweite Kommunikationsendstelle (B) den zweiten kommunikationsendstellenindividuellen temporären Schlüssel (K_{SB 1}) mit dem eigenen geheimen Schlüssel (K_GB) entschlüsselt und damit den beiden Kommunikationsendstellen (A, B) gemeinsamen temporären Schlüssel (K_{S 1}) bildet, mit dem sie anschließend die von der ersten Kommunikationsendstelle (A) übertragenen, verschlüsselten ersten Nutzdaten (ND₁′) entschlüsselt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kommunikationsendstelle (A) den ersten kommunikationsendstellenindividuellen temporären Schlüssel (K_{SA 1}) mit dem eigenen geheimen Schlüssel (K_GA) entschlüsselt, damit den ersten beiden Kommunikationsendstellen (A, B) gemeinsamen temporären Schlüssel (K_{S 1}) bildet, diesen Schlüssel (K_{S 1}) mit dem öffentlichen Schlüssel (K_PB) der zweiten Kommunikationsendstelle (B) verschlüsselt und damit den zweiten kommunikationsendstellenindividuellen temporären Schlüssel (K_{SB 1}) bildet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kommunikationsendstelle (A) den ersten und zweiten kommunikationsendstellenindividuellen temporären Schlüssel (K_{SA 1}, K_{SB 1}) nach dem asymmetrischen RSA-Verschlüsselungsverfahren erzeugt und nach diesem Verschlüsselungsverfahren den ersten beiden Kommunikationsendstellen (A, B) gemeinsamen temporären Schlüssel (K_{S 1}) bildet und daß die zweite Kommunikationsendstelle (B) den zweiten kommunikationsendstellenindividuellen temporären Schlüssel (K_{SB 1}) ebenfalls nach diesem Verschlüsselungsverfahren entschlüsselt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten unverschlüsselten beziehungsweise verschlüsselten Nutzdaten (ND₁, ND₁′) nach dem symmetrischen DES-Verschlüsselungsverfahren ver- beziehungsweise entschlüsselt werden.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kommunikationsendstelle (B) zur ersten Kommunikationsendstelle (A) zu übertragende zweite Nutzdaten (ND₂) ebenfalls mit dem ersten den beiden Kommunikationsendstellen (A, B) gemeinsamen ersten temporären Schlüssel (K_{S 1}) verschlüsselt, mit dem die erste Kommunikationsendstelle (A) anschließend die von der zweiten Kommunikationsendstelle (B) übertragenen, verschlüsselten zweiten Nutzdaten (ND₂′) entschlüsselt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kommunikationsendstelle (B) einen zweiten beiden Kommunikationsendstellen (B, A) gemeinsamen temporären Schlüssel (K_{S 2}) als Zufallszahl (K_{S 2}) erzeugt und aus diesem temporären Schlüssel (K_{S 2}) nach einem asymmetrischen Verschlüsselungsverfahren mit ihrem öffentlichen Schlüssel (K_PB) einen weiteren ersten kommunikationsendstellenindividuellen temporären Schlüssel (K_{SB 2}) und mit dem öffentlichen Schlüssel (K_PA) der ersten Kommunikationsendstelle (A) einen weiteren zweiten kommunikationsendstellenindividuellen temporären Schlüssel (K_{SA 2}) gleichzeitig oder zeitlich versetzt erzeugt und diesen an die erste Kommunikationsendstelle (A) überträgt, daß die zweite Kommunikationsendstelle (B) mit dem eigenen geheimen Schlüssel (K_GB) den weiteren ersten kommunikationsendstellenindividuellen temporären Schlüssel (K_{SB 2}) entschlüsselt und damit den zweiten beiden Kommunikationsendstellen (A, B) gemeinsamen temporären Schlüssel (K_{S 2}) bildet, mit dem sie anschließend zweite Nutzdaten (ND₂) nach einem symmetrischen Verschlüsselungsverfahren verschlüsselt, und daß sie die verschlüsselten zweiten Nutzdaten (ND₂′) an die erste Kommunikationsendstelle (A) überträgt, daß die erste Kommunikationsendstelle (A) den weiteren zweiten kommunikationsendstellenindividuellen temporären Schlüssel (K_{SA 2}) mit dem eigenen geheimen Schlüssel (K_GA) entschlüsselt und damit den zweiten beiden Kommunikationsendstellen (A, B) gemeinsamen temporären Schlüssel (K_{S 2}) bildet, mit dem sie anschließend die von der zweiten Kommunikationsendstelle (B) übertragenen, verschlüsselten zweiten Nutzdaten (ND₂′) entschlüsselt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kommunikationsendstelle (B) den weiteren ersten kommunikationsendstellenindividuellen temporären Schlüssel (K_{SB 2}) mit dem eigenen geheimen Schlüssel (K_GB) entschlüsselt, damit den zweiten beiden Kommunikationsendstellen (A, B) gemeinsamen zweiten temporären Schlüssel (K_{S 2}) bildet, diesen Schlüssel (K_{S 2}) mit dem öffentlichen Schlüssel (K_PA) der ersten Kommunikationsendstelle (A) verschlüsselt und damit den weiteren zweiten kommunikationsendstellenindividuellen temporären Schlüssel (K_{SA 2}) bildet.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kommunikationsendstelle (B) den weiteren ersten und den weiteren zweiten kommunikationsendstellenindividuellen temporären Schlüssel (K_{SB 2}, K_{SA 2}) nach dem asymmetrischen RSA- Verschlüsselungsverfahren erzeugt und nach diesem Verschlüsselungsverfahren den zweiten beiden Kommunikationsendstellen (A, B) gemeinsamen temporären Schlüssel (K_{S 2}) bildet und daß die erste Kommunikationsendstelle (A) den weiteren zweiten kommunikationsendstellenindividuellen temporären Schlüssel (K_{SA 2}) ebenfalls nach diesem Verschlüsselungsverfahren entschlüsselt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten unverschlüsselten beziehungsweise verschlüsselten Nutzdaten (ND₂, ND₂′) nach dem symmetrischen DES-Verschlüsselungsverfahren ver- beziehungsweise entschlüsselt werden.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beiden Kommunikationsendstellen (A, B) ein individueller Schlüssel (K_{SA 0}, K_{SB 0}) zugeordnet wird, der in der jeweiligen Kommunikationsendstelle (A, B) mit dem eigenen geheimen Schlüssel (K_GA, K_GB) nach einem asymmetrischen Verschlüsselungsverfahren entschlüsselt wird, womit ein beiden Kommunikationsendstellen (A, B) gemeinsamer Schlüssel (K_{S 0}) gebildet wird, mit dem der zweite kommunikationsendstellenindividuelle temporäre Schlüssel (K_{SB 1}) beziehungsweise der weitere zweite temporäre Schlüssel vor seiner Übertragung verschlüsselt beziehungsweise nach seiner Übertragung entschlüsselt wird.

11. Verfahren zur Verschlüsselung von Nutzdaten, die zwischen einer Kommunikationsendstelle (A) und einer Speichereinrichtung (F) zur Speicherung verschlüsselter Nutzdaten übertragen werden, bei dem der Kommunikationsendstelle (A) ein aus einem geheimen und einem öffentlichen Schlüssel (K_GA, K_PA) bestehendes Schlüsselpaar zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kommunikationsendstelle (A) eine Zufallszahl erzeugt und aus dieser mit ihrem öffentlichen Schlüssel (K_PA) nach einem asymmetrischen Verschlüsselungsverfahren einen dritten temporären Schlüssel (K_{SA 3}) erzeugt, den sie mit ihrem geheimen Schlüssel (K_GA) entschlüsselt und damit einen weiteren Schlüssel (K_{S 3}) bildet, mit dem sie dritte Nutzdaten (ND₃) nach einem symmetrischen Verschlüsselungsverfahren verschlüsselt, daß sie die dritten verschlüsselten Nutzdaten (ND₃′) an die Speichereinrichtung (F) überträgt und dort abspeichert, daß sie zur Entschlüsselung der dritten abgespeicherten Nutzdaten (ND₃′) diese aus der Speichereinrichtung (F) abruft und mit einem Schlüssel entschlüsselt, den sie mit dem dritten temporären Schlüssel (K_{S 3}) und mit dem geheimen Schlüssel (K_GA) neu bildet.

12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An­ spruch 1, bestehend aus einer ersten und einer mit dieser über mindestens eine Verbindungsleitung verbindbaren zweiten Kommunikationsendstelle (A, B), dadurch gekennzeichnet, daß jede Kommunikationsendstelle (A, B) aus einer räumlich abge­ schlossenen Verschlüsselungseinrichtung (VA, VB) und aus einer an die Verbindungsleitung angeschlossenen Bedien­ einrichtung (TA, TB) besteht, daß die Verschlüsselungsein­ richtung (VA) der ersten Kommunikationsendstelle (A) und die Verschlüsselungseinrichtung (VB) der zweiten Kommuni­ kationsendstelle (B) mindestens eine erste Eingabeein­ richtung (AWL_A, AWL_B) zur Eingabe des der jeweiligen Kommunikationsendstelle (A, B) zugeordneten, aus einem geheimen Schlüssel (K_GA, K_GB) und einem öffentlichen Schlüssel (K_PA, K_PB) bestehenden Schlüsselpaars und eine Schnittstellenschaltung (IF_A, IF_B) aufweist, daß die Verschlüsselungseinrichtung (VA) der ersten Kommunikationsendstelle (A) ein nach dem asymmetrischen Verschlüsselungsverfahren arbeitendes Verschlüsselungs­ modul (E_{A, RSA}) und Entschlüsselungsmodul (D_{A, RSA}), einen Zufallsgenerator (ZG_A) und eine zentrale Steuerung (ZST_A) aufweist, die mit den vorgenannten Komponenten (AWL_A, E_{A, RSA}, D_{A, RSA}, ZG_A, IF_A) der Verschlüsselungs­ einrichtung (VA) der ersten Kommunikationsendstelle (A) in Verbindung steht, daß die Verschlüsselungseinrichtung (VA) der ersten Kommunikationsendstelle (A) ein nach dem symmetrischen Verschlüsselungsverfahren arbeitendes, mit dem Entschlüsselungsmodul (D_{A, RSA}) und mit der Schnitt­ stellenschaltung (IF_A) in Verbindung stehendes Ver­ schlüsselungsmodul (E_{A, DES}) enthält, daß die Schnitt­ stellenschaltung (IF_A) der ersten Kommunikationsendstelle (A) ferner mit deren Bedieneinrichtung (TA) in Verbindung steht, die verschlüsselte Nutzdaten an die Verbindungs­ leitung abgibt beziehungsweise von dieser aufnehmen kann und die eine Einrichtung (E/A_A) zur Auslösung des Ver­ fahrens aufweist, daß die Bedieneinrichtung (TB) der zweiten Kommunikationsendstelle (B) in analoger Weise wie die Bedieneinrichtung (TA) der ersten Kommunikationsend­ stelle (A) ausgebildet ist und eine Einrichtung (E/A_B) aufweist und daß die Verschlüsselungseinrichtung (VB) der zweiten Kommunikationsendstelle (B) eine zentrale Steuerung (ZST_B), ein mit ihr verbundenes, nach dem asymmetrischen Verschlüsselungsverfahren arbeitendes Ent­ schlüsselungsmodul (D_{B, RSA}) und ein mit diesem verbunde­ nes, nach dem symmetrischen Verschlüsselungsverfahren arbeitendes Entschlüsselungsmodul (D_{B, DES}), das ebenso wie die zentrale Steuerung (ZST_B) der zweiten Komunika­ tionsendstelle (B) mit der zugehörigen Schnittstellen­ schaltung (IF_B) in Verbindung steht.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlüsselungseinrichtung (VB) der zweiten Kommunika­ tionsendstelle (B) zusätzlich ein mit deren zentraler Steuerung (ZST_B) verbundenes, nach dem asymmetrischen Ver­ schlüsselungsverfahren arbeitendes Verschlüsselungsmodul (E_{B, RSA}), einen ebenfalls mit dieser zentralen Steuerung (ZST_B) verbundenen Zufallsgenerator (ZG_B) und ein nach dem asymmetrischen Verschlüsselungsverfahren arbeitendes Verschlüsselungsmodul (E_{B, DES}) aufweist, das einerseits mit der Verschlüsselungseinrichtung (VB) der zweiten Kommunikationsendstelle (B) angeordneten Entschlüsselungs­ modul (D_{B, RSA}) und andererseits mit der zugehörigen Schnittstellenschaltung (IF_B) in Verbindung steht.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und/oder zweite Kommunikationsendstelle (A, B) in ihrer jeweiligen Verschlüsselungseinrichtung (VA, VB) eine zweite Eingabeeinrichtung (EG_A, EG_B) zur Eingabe des öffentlichen Schlüssels (K_PB, K_PA) der jeweils anderen Kommunikationsendstelle (B, A) aufweist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die nach dem asymmetrischen Verschlüsselungsverfahren arbeitenden Verschlüsselungsmodule (E_{A, RSA}), E_{B, RSA}) der ersten und zweiten Kommunikationsendstelle (A, B) als RSA-Entschlüsselungsmodule und die nach dem asymmetri­ schen Verschlüsselungsverfahren arbeitenden Entschlüsse­ lungsmodule (D_{A, RSA}, D_{B, RSA}) der ersten und zweiten Kommunikationsendstelle (A, B) als RSA-Entschlüsselungs­ module ausgebildet sind.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die nach dem symmetrischen Verschlüsselungsverfahren ar­ beitenden Verschlüsselungsmodule (E_{A, DES}, E_{B, DES}) der ersten und zweiten Kommunikationsendstelle (A, B) als DES-Verschlüsselungsmodule und die nach dem symmetrischen Verschlüsselungsverfahren arbeitenden Entschlüsselungs­ module (D_{A, DES}, D_{B, DES}) der ersten und zweiten Kommuni­ kationsendstelle (A, B) als DES-Entschlüsselungsmodule ausgebildet sind.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12-16, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedieneinrichtung (TA, TB) der ersten und/oder zweiten Kommunikationsendstelle (A, B) einen Speicher (SP_A, SP_B) zur Aufnahme temporärer nicht geheimer Schlüssel (K_{SA 0}, K_{SA 1}, K_{SA 2}, K_{SB 0}, K_{SB 1}, K_{SB 2}; K_PA, K_PB) aufweist.