Einen kurzen Einstieg in einige grundlegende Begriffe der
Kryptographie - die drei Schutzziele und die symmetrische und
asymmetrische Verschlüsselung - gebe ich in der
einhunderteinunddreißigsten Episode des
Anwendungsentwickler-Podcasts. Inhalt Meist wird bei der Erklärung
von kryptografischen Verfahren der Nachrichtenaustausch zwischen
zwei Personen als Anwendungsfall verwendet. Person A (meist "Alice"
genannt) möchte mit Person B (meist "Bob" genannt) kommunizieren
und dabei gewisse Ziele erreichen. Nehmen wir einfach an, Alice
möchte Bob eine E-Mail schicken. Kryptographie ist die Wissenschaft
der Verschlüsselung von Informationen. Ein Schlüssel wird zum ver-
bzw. entschlüsseln von Informationen verwendet und kann z.B. ein
Passwort sein oder einfach eine lange Zahl, z.B. eine Kette aus 128
Bit. Um Schlüssel zu knacken, kann man einfach alle
Kombinationsmöglichkeiten ausprobieren. Das wären bei 64 Bit z.B.
ca. 18 Trilliarden. Dieses Verfahren heißt Brute Force und dauert
tendentiell sehr lange. ;-) Da die Computer aber immer schneller
werden (und damit auch schneller Schlüssel durchprobieren können),
sollte die verwendete Schlüssellänge regelmäßig erhöht werden. Das
Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik gibt z.B.
regelmäßig Empfehlungen zur Schlüssellänge heraus. Schutzziele der
Informationssicherheit Vertraulichkeit: Der Inhalt der Nachricht
kann nur vom Empfänger gelesen werden und nicht von einem
Angreifer. Üblicherweise muss der Inhalt dafür verschlüsselt
werden. Integrität: Der Inhalt der Nachricht wurde auf dem Weg zum
Empfänger nicht durch einen Angreifer verändert. Hierzu werden
meist Hashverfahren eingesetzt. Authentizität: Die Nachricht stammt
sicher vom angegebenen Absender und nicht von einem Angreifer.
Hierfür sind meist mehrere Verfahren (Verschlüsselung und
Hashverfahren) nötig. Symmetrische vs. asymmetrische
Verschlüsselung Wird zum Ver- und Entschlüsseln der Nachricht der
gleiche Schlüssel verwendet, spricht man von symmetrischer
Verschlüsselung. Beispiel: Alice verschlüsselt die Mail an Bob mit
einem Kennwort, das auch für das Entschlüsseln benötigt wird.
Vorteil: Wenig rechenintensiv, da Schlüssellänge aufgrund des
geheimen Schlüssels kürzer sein darf (z.B. 128 Bit). Nachteil:
Schlüssel muss auf sicherem Wege zwischen Absender und Empfänger
ausgetauscht werden. Wenn zum Verschlüsseln ein anderer Schlüssel
verwendet wird, als für das Entschlüsseln, spricht man von
asymmetrischer Verschlüsselung. Es werden zwei Schlüssel
("Schlüsselpaar") benötigt, die mathematisch miteinander in
Beziehung stehen, sich also berechnen lassen. Dieses Schlüsselpaar
besteht aus dem privaten Schlüssel, der unbedingt geheimgehalten
werden muss, und dem öffentlichen Schlüssel, der für Jederman
einsehbar sein darf (und auch sollte). Damit alle Schutzziele
erreicht werden können, braucht jeder Teilnehmer (Alice und Bob)
sein eigenes Schlüsselpaar. Beispiel: Alice verschlüsselt die Mail
an Bob mit dessen öffentlichem Schlüssel. Bob kann die Mail dann
nur mit seinem privaten Schlüssel entschlüsseln. Vorteil:
Schlüsselaustausch kann einfach erfolgen, sogar auf "unsicherem"
Weg (z.B. Mail, Internet). Nachteil: Rechenintensives Verfahren mit
Schlüsseln, die z.B. 40x so lang sind wie symmetrische Schlüssel
(4096 Bit). Beispiel für asymmetrische Verschlüsselung Um mit
asymmetrischer Verschlüsselung die Vertraulichkeit zu wahren,
verschlüsselt der Absender mit dem öffentlichen Schlüssel des
Empfängers die Inhalte. Nun kann ausschließlich der Empfänger, der
als einziger das Gegenstück zu seinem öffentlichen Schlüssel -
seinen privaten Schlüssel - besitzt, die Inhalte entschlüsseln.
Auch der Absender kann die von ihm versendeten Inhalte nun nicht
mehr lesen. Links Permalink zu dieser Podcast-Episode RSS-Feed des
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Wikipedia IT-Schutzziele: Vertraulichkeit, Integrität,
Verfügbarkeit Kryptographische Verfahren: Empfehlungen und
Schlüssellängen
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