Was versteht man unter Verschlüsselung?

Verschlüsselung ist ein Verfahren zur Umwandlung von verständlichen Daten, auch als Klartext oder Plain Text bezeichnet, in unverständliche Daten, den sogenannten Geheimtext oder Ciphertext. Dies geschieht mithilfe eines mathematischen Algorithmus und eines Schlüssels, wodurch die Daten vor unbefugtem Zugriff geschützt werden. Die Grundidee der Verschlüsselung besteht darin, Informationen in einer Form zu speichern oder zu übertragen, die nur von Personen oder Systemen gelesen werden kann, die über den richtigen Entschlüsselungsschlüssel verfügen.

Warum ist Verschlüsselung wichtig?

In einer Welt, in der Datenübertragungen über unsichere Netzwerke wie das Internet stattfinden, ist Verschlüsselung unverzichtbar. Sie gewährleistet, dass sensible Informationen wie persönliche Daten, Kreditkarteninformationen und Unternehmensgeheimnisse während der Übertragung vor potenziellen Angreifern geschützt werden.

Verschlüsselung wird in vielen Bereichen eingesetzt, darunter:

Datenschutz
Um persönliche Informationen und vertrauliche Daten vor unbefugtem Zugriff zu schützen, insbesondere in E-Mails, auf Mobilgeräten und in Cloud-Speichern.
Sicherheit im Internet
Zur sicheren Übertragung von Daten über das Internet, wie beispielsweise bei Online-Banking, E-Commerce-Transaktionen und sicheren Verbindungen zu Websites (HTTPS).
Kryptowährungen
In Kryptowährungen wie Bitcoin wird Verschlüsselung zur Sicherung von Transaktionen und Wallets verwendet.
Militär und Geheimdienste
Zur Sicherung von geheimen Kommunikationen und sensiblen Informationen.
Digitale Signaturen
Zur Authentifizierung von Nachrichten und Dokumenten, indem sie digital signiert und verschlüsselt werden.

Verschiedene Stufen der Verschlüsselung

Es gibt verschiedene Arten von Verschlüsselung, die auf unterschiedlichen Algorithmen und Schlüsseltypen basieren. Hier sind die drei Hauptstufen:

Symmetrische Verschlüsselung
Hier wird derselbe Schlüssel sowohl für die Verschlüsselung als auch für die Entschlüsselung verwendet. Dieser Ansatz ist schnell, aber erfordert, dass der Schlüssel sicher zwischen den Parteien ausgetauscht wird.
Asymmetrische Verschlüsselung
Auch bekannt als Public-Key-Verschlüsselung, verwendet zwei verschiedene Schlüssel – einen öffentlichen Schlüssel zum Verschlüsseln und einen privaten Schlüssel zum Entschlüsseln. Dies ermöglicht sicheren Datenaustausch, ohne den privaten Schlüssel preiszugeben.
Hybridverschlüsselung
Eine Kombination aus symmetrischer und asymmetrischer Verschlüsselung. Symmetrische Verschlüsselung wird verwendet, um Daten effizient zu verschlüsseln, während asymmetrische Verschlüsselung die Schlüssel sicher überträgt.

Wie funktioniert SSL/TLS?

SSL (Secure Sockets Layer) und sein Nachfolger TLS (Transport Layer Security) sind Verschlüsselungsprotokolle, die dazu dienen, die Kommunikation zwischen einem Client (z. B. Webbrowser) und einem Server (z. B. Webserver) über das Internet oder andere Netzwerke sicher zu gestalten. Sie bieten Vertraulichkeit, Integrität und Authentizität der übertragenen Daten. Hier ist eine grundlegende Erläuterung, wie SSL/TLS funktioniert:

Handshake-Protokoll
Die Kommunikation beginnt mit einem Handshake-Protokoll, bei dem der Client und der Server sich auf die Version des Verschlüsselungsprotokolls und die Verschlüsselungsalgorithmen einigen. Der Server sendet normalerweise ein digitales Zertifikat, das seine Identität bestätigt, und möglicherweise auch ein öffentliches Schlüsselzertifikat.
Authentifizierung
Der Client überprüft das vom Server gesendete digitale Zertifikat, um sicherzustellen, dass der Server wirklich der ist, für den er sich ausgibt. Dies geschieht anhand von Zertifizierungsstellen (CAs), die die Echtheit von Zertifikaten prüfen und garantieren.
Schlüsselaustausch
Nachdem die Authentifizierung abgeschlossen ist, beginnen Client und Server damit, einen geheimen Sitzungsschlüssel auszutauschen, der für die Verschlüsselung der Daten verwendet wird. Dies geschieht normalerweise mithilfe von asymmetrischer Verschlüsselung. Der Client generiert eine zufällige Sitzungsschlüsselhalte und verschlüsselt ihn mit dem öffentlichen Schlüssel des Servers, so dass nur der Server ihn entschlüsseln kann.
Verschlüsselte Datenübertragung
Nachdem der Sitzungsschlüssel ausgetauscht wurde, verwenden der Client und der Server ihn, um die Daten zu verschlüsseln und zu entschlüsseln, die zwischen ihnen ausgetauscht werden. Dies geschieht mit symmetrischer Verschlüsselung, was schneller ist als die asymmetrische Verschlüsselung, die im Handshake verwendet wird.
Integritätsschutz
Zusätzlich zur Verschlüsselung enthält SSL/TLS Mechanismen zur Gewährleistung der Datenintegrität. Das bedeutet, dass es schwierig ist, Daten während der Übertragung unbemerkt zu manipulieren.
Perfekte Vorwärts- und Rückwärtsgeheimhaltung
SSL/TLS bietet sowohl Vorwärts- als auch Rückwärtsgeheimhaltung. Vorwärtsgeheimhaltung bedeutet, dass selbst wenn der private Schlüssel des Servers in die Hände eines Angreifers gerät, keine zuvor übertragene Kommunikation entschlüsselt werden kann. Rückwärtsgeheimhaltung bedeutet, dass die Kommunikation auch in der Zukunft nicht entschlüsselt werden kann, selbst wenn der private Schlüssel des Servers kompromittiert wird.

Der gesamte Prozess sorgt dafür, dass die Kommunikation zwischen Client und Server sicher ist, sodass sensible Informationen nicht von Dritten abgefangen oder manipuliert werden können. Dies ist besonders wichtig bei Online-Transaktionen, E-Mail-Kommunikation und anderen datenübertragenden Aktivitäten im Internet.

Fazit

Verschlüsselung ist ein wesentlicher Bestandteil der IT-Sicherheit, der dazu beiträgt, die Vertraulichkeit und Integrität Ihrer Daten zu gewährleisten. Mit verschiedenen Stufen der Verschlüsselung, einschließlich symmetrischer, asymmetrischer und Hybridverschlüsselung, sowie Technologien wie SSL/TLS können wir sicherer kommunizieren und Daten über das Internet übertragen.

Bei weiteren Fragen stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung. Ihre Sicherheit ist unser Anliegen. Kontaktieren Sie uns einfach über unser Kontaktformular oder telefonisch unter +49 (0) 7245 919 581.

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