CH694215A5 - Verfahren zum Uebermitteln von elektronischen Daten ueber ein duales Netzwerk zur Erhhoehung der Internetsicherheit. - Google Patents

Description

  



   Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, gemäss Patentanspruch  1, das die heute bekannten Raten von Hacker-Attacken auf Computer-Systeme  drastisch reduziert. Für die Sicherheit von Computer-Systemen gibt  es zahlreiche Einrichtungen, die ihren Zweck jedoch nicht erfüllen.  Sie verbrauchen sehr viele Ressourcen, und trotzdem verursachen Computer-Hacker  weltweit 600-800 Milliarden USD (Amerikanischer Dollar) Schaden jährlich.                                                      



   Das zentrale Element in der Kommunikation unter Computer-Systemen  ist das Paket. Die Daten werden seriell in Pakete aufgeteilt. Das  heisst Folgendes: die ersten X-Bits werden als Paket 1, die zweiten  X-Bits werden als Paket 2, usw. definiert. Diese Pakete werden dann  in einem Netzwerk (z.B. im Internet) vom Absender zum Empfänger gesendet.  Die Pakete enthalten - ausser Daten - Adressen und Regeln, wie sie  beim Empfänger wieder zusammengesetzt werden müssen. Auch wenn zum  Teil verschlüsselt, ist alles am selben Ort, zum selben Zeitpunkt  (im selben Zeitfenster), in einem Paket und im selben Netzwerk zu  finden. Gerade deshalb sind die Daten in solchen Paketen in einem  Netzwerk für den unbefugten Zugriff so anfällig.

   Diese Tatsachen  machen es für Hacker erst überhaupt möglich, Leitungen "anzuzapfen"  und vertrauliche Daten zu lesen oder in fremde Computer-Systeme einzudringen.  Unter "Leitungen" muss man auch die drahtlosen Kommunikationskanäle  verstehen. 



   Alle Sicherheitseinrichtungen, die eingesetzt werden (Verschlüsselung,  verschiedene Algorithmen, Signatur, Firewall, virtuelle Netzwerke,  Secure Sockets Layer) ändern aber nichts an den oben aufgeführten  Tatsachen, und damit sind sie auch nicht in der Lage, für die Sicherheit  der beteiligten Computer-Systeme zufrieden stellend zu sorgen. 



   Die Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu eliminieren.  Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.                                                            



   Die räumliche (geografische) und die spektrale Trennung der Daten  während der zeitlich verschobenen Übermittlung in zwei Netzwerken  geben dem unbefugten Zugriff auf die eigentlichen Daten so gut wie  keine Chance. 



     Die Quintessenz des Verfahrens sind die räumliche (geografische)  und die spektrale Trennung der Daten und eine geringe Zeitverschiebung  der Übermittlung in zwei Netzwerken (Duales Netzwerk) Fig. 1, sodass  die getrennten Daten - durch eine neue Methode der Paketaufbereitung  Tabelle 1 - bereits implizit verschlüsselt sind. 



    <tb><TABLE> Columns = 1  <tb>Head Col 1: Bit Nummer <tb>Head  Col 2: 0 <tb>Head Col 3: 1 <tb>Head Col 4: 2 <tb>Head Col 5: 3 <tb>Head  Col 6: 4 <tb>Head Col 7: 5 <tb>Head Col 8: 6 <tb>Head Col 9: 7 <tb>Head  Col 10: 8 <tb>Head Col 11: 9 <tb>Head Col 12: 10 <tb>Head Col  13: N <tb>Head Col 14: Paket-Länge* <tb><SEP> Paket heute<SEP>  1<SEP> 1<SEP> 0<SEP> 0<SEP> 1<SEP> 0<SEP> 0<SEP> 1<SEP> 1<SEP> 1<SEP>  0<SEP> ...<SEP> 4096 <tb><SEP> U-Paket*<SEP> 1<SEP> 0<SEP> 0<SEP>  1<SEP> 1<SEP> ...<SEP> 2048 <tb><SEP> G-Paket*<SEP> 1<SEP> 0<SEP>  1<SEP> 0<SEP> 1<SEP> 0<SEP> ...<SEP> 2048<ROW><SEP> *) U-Paket =  ungerade Bits, G-Paket = gerade Bits, N = Nummer, Paket-Längen sind  Beispiele  <tb></TABLE>  Tabelle 1  



   Diese neue Methode der Aufbereitung der Daten in U-Pakete und in  G-Pakete erzeugt zwei, für sich nutzlose Hälften der Information,  die durch Hacker nicht mehr ausgewertet werden können. Die implizite  Verschlüsselung bewirkt auch ein Ersparnis an Bandbreite oder eine  Erhöhung des Durchsatzes. 



   Im Beispiel sind es 2048 Bits/Paket/ Netzwerk (U-Netzwerk und G-Netzwerk),  wie in der Tabelle 1 dargestellt. Weit über der kritischen Länge  pro U-Paket und pro G-Paket. Die heutigen Computer können diese Länge  der Pakete nicht - innerhalb nützlicher Frist - kombinatorisch errechnen.  (Alle Möglichkeiten "ausprobieren", durch ein Computer-Programm.)                                                              



   Adressen, Nachricht-Identifikation (Message-ID) und die Paketnummerierung,  die ebenfalls zu einem Paket gehören, werden durch dieses Verfahren  nicht geändert. 



   Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung mithilfe einer  Figur (Fig. 1) erläutert. Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemässen  Dualen Netzwerkes, mit einem Absender und mit einem Empfänger, sowie  mit dem zurückgelegten Weg im U-Netzwerk (gestrichelte Linien) eines  U-Paketes (gestrichelte Pfeile) und mit dem zurückgelegten Weg im  G-Netzwerk (durchgehende Linien) eines G-Paketes (durchgehende Pfeile).                                                        



     Ein Absender 1, der eine Nachricht zu einem Empfänger 8 sendet.  Die Nachricht besteht aus U-Paketen 4u und aus G-Paket 4g. 



   Ein U-Paket 4u im U-Netzwerk 5u legt folgenden Weg zurück: 



   U-Anschluss 2u des Absenders 1, 



   U-Provider 3u des Absenders 1, 



   U-Netzwerk 5u, 



   U-Provider 6u des Empfängers 8, 



   U-Anschluss 7u des Empfängers 8. 



   Ein G-Paket 4g im G-Netzwerk 5g legt folgenden Weg zurück: 



   G-Anschluss 2g des Absenders 1, 



   G-Provider 3g des Absenders 1, 



   G-Netzwerk 5g, 



   G-Provider 6g des Empfängers 8, 



   G-Anschluss 7g des Empfängers 8. 



   Nach der Aufbereitung der U-Pakete 4u und der G-Pakete 4g folgt die  Übermittlung der Daten vom Absender zum Empfänger. Die U-Pakete über  das U-Netzwerk 5u, die G-Pakete über das G-Netzwerk 5g. Hier handelt  es sich um zwei, klar getrennte Netzwerke (Duales Netzwerk), ohne  gemeinsamen Knoten. Die Netzwerke entstehen durch eine Quasi-Verdopplung  der heutigen Netzwerke, die wir U-Netzwerk und G-Netzwerk nennen  (U = ungerade, G = gerade). Unter Verdopplung, ist die Verdopplung  der Anzahl der Knoten - im heutigen Netzwerk - zu verstehen. Nur  Quasi-Verdopplung, weil die Anzahl der U-Knoten und die Anzahl der  G-Knoten nicht identisch sein müssen. (Die Anzahl Routers oder Gateways  im U-Netzwerk und im G-Netzwerk müssen nicht identisch sein.) Die  Knoten der beiden Netzwerke sind an verschiedenen Orten. 



   Das zur Verfügung stehende Spektrum (Bandbreite) wird dynamisch genutzt.  Diese dynamische Zuordnung der Kanäle, die Entfernung der Knoten  der beiden Netzwerke und das dynamische Routing verschaffen die räumliche  (geografische) und die spektrale Trennung der U-Pakete und der G-Pakete  während der Übermittlung. 



   Jedes End-Gerät (PC, Server) verfügt über zwei Identitäten: U-Identität,  G-Identität. Die eine verbindet es mit dem U-Netzwerk, die andere  mit dem G-Netzwerk. Die U-Pakete suchen    ihren Weg im U-Netzwerk,  die G-Pakete im G-Netzwerk. Ohne Hinweis darauf, dass sie zusammengehören  und dass sie dasselbe End-Gerät erreichen werden. 



   Geräte, die für das Weiterleiten der Pakete im jeweiligen Netzwerk  zuständig sind (Router, Gateway), sind jeweils nur an ein Netzwerk  angeschlossen (U-Netzwerk oder G-Netzwerk) und erfüllen ihre Aufgaben,  als ob es nur ein Netzwerk gäbe. Wie es heute - vor der Einführung  des Dualen Netzwerkes - üblich ist. 



   Beim Empfänger, nach der Übermittlung, werden die U-Pakete und die  G-Pakete wieder zusammengesetzt. 



   Eine Sendung besteht meistens aus mehr als nur einem Paket. Ein Bestandteil  der Pakete ist eine Identifikation der Sendung (Message-ID). Im Dualen  Netzwerk, eine für das U-Netzwerk und eine für das G-Netzwerk. Am  Ende der Übermittlung - als letztes U-Paket - sendet der Absender  die G-Nachricht-Identifikation (G-Message-ID) der Sendung im G-Netzwerk  (oder umgekehrt) an den Empfänger. So ist der (berechtigte) Empfänger  in der Lage, die U-Pakete und G-Pakete wieder zusammenzusetzen. 



   Theoretisch kann das Duale Netzwerk als N-Netzwerk verallgemeinert  werden (N = 1, 2, 3,...). 



   Das hier vorgeschlagene Duale Netzwerk ist für beliebiges Übermittlungsmedium  geeignet. Zweifellos ist das Anschliessen der End-Geräte an die zwei  Netzwerke im Falle der drahtlosen Kommunikation einfacher. 



   Herkömmliche Zertifizierung, Signatur, Kryptografie können in Kombination  mit dem Dualen Netzwerk eingesetzt werden.

Claims (10)

1. Verfahren zum Übermitteln von elektronischen Daten, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten beim Absender in N Arten von Paketen aufbereitet werden, in dem die Paketaufbereitung jedes N-te Bit in eine Art der N Arten von Paketen zusammenfasst, und die N Arten von Paketen unabhängig von einander, über N Netzwerken, insbesondere N Computer-Netzwerken, mit einer Zeitverschiebung, zum Empfänger gesendet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten beim Absender in zwei Arten von Paketen (4u, 4g) aufbereitet werden, die unabhängig voneinander, über zwei Computer-Netzwerken (5u, 5g), mit einer Zeitverschiebung, zum Empfänger gesendet werden.

3.

Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Arten von Paketen (4u, 4g) über zwei getrennten Computer-Netzwerken (5u, 5g), die keine gemeinsamen Knoten enthalten, gesendet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Arten von Paketen als die geraden und die ungeraden Bits der ursprünglichen Bitabfolge der Nutzinformation definieren und eine implizite Verschlüsselung enthalten.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der an die zwei Computer-Netzwerke angeschlossenen End-Geräte, Absender und Empfänger, über zwei Identitäten verfügt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass je eine Identität des jeweiligen End- Gerätes, Absender und Empfänger, es mit je einem der beiden Computer-Netzwerke verbindet.

7.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Geräte, wie Router, Gateway, die für das Weiterleiten der Pakete im jeweiligen Computer-Netzwerk zuständig sind, jeweils nur an ein Computer-Netzwerk angeschlossen sind und ihre Aufgaben erfüllen, als ob es nur ein Computer-Netzwerk gäbe.

8. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Arten von Paketen durch die beiden, im letzten Paket gesendeten Nachricht-Identifikationen entsprechend der ursprünglichen Information sich zusammenfügen lassen.

9. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitverschiebung zwischen den Übermittlungen in den zwei Computer-Netzwerken, durch die unterschiedlichen, zurückgelegten Wege, entsteht, die auch gesteuert werden kann.

10.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Übermittlung in N Netzwerken, drahtgebunden und/oder drahtlos erfolgt.