Was bedeutet Key-Algorithmus in Bezug auf die Generierung eines CSR?


Der Key-Algorithmus ist ein entscheidender Bestandteil bei der Erstellung eines Certificate Signing Requests (CSR). Ein CSR ist ein speziell formatierter und verschlüsselter Textblock, der von einer Entität (zum Beispiel einer Website oder einer Person) erstellt wird, um ein digitales Zertifikat von einer Zertifizierungsstelle (CA) zu erhalten. Der Key-Algorithmus definiert, wie der kryptografische Schlüssel generiert wird, der das Zertifikat sichert.


Was ist ein Signaturverfahren?

Ein Signaturverfahren ist ein kryptografischer Prozess, bei dem eine digitale Signatur erstellt und überprüft wird. Diese digitale Signatur dient dazu, die Authentizität, Integrität und Herkunft von elektronischen Daten zu gewährleisten. Im Wesentlichen ist die digitale Signatur das digitale Äquivalent zu einer handschriftlichen Unterschrift oder einem Siegel in der physischen Welt.

Hier sind die grundlegenden Schritte, die bei einem Signaturverfahren durchgeführt werden:

  1. Erzeugung einer digitalen Signatur
    Der Absender eines Dokuments oder einer Nachricht verwendet einen kryptografischen Schlüssel, um eine eindeutige digitale Signatur zu generieren. Dieser Schlüssel kann privat sein und wird verwendet, um die Signatur zu erstellen, die nur mit dem dazu passenden öffentlichen Schlüssel verifiziert werden kann.
  2. Anhängen der Signatur an die Daten
    Die digitale Signatur wird den elektronischen Daten angefügt, sei es eine E-Mail, eine Datei oder eine andere Form von digitalen Inhalten. Die Signatur fungiert als Nachweis für die Authentizität des Absenders und die Integrität der übermittelten Informationen.
  3. Überprüfung der digitalen Signatur
    Der Empfänger der Daten verwendet den öffentlichen Schlüssel des Absenders, um die digitale Signatur zu überprüfen. Wenn die Signatur erfolgreich verifiziert wird, kann der Empfänger sicher sein, dass die Daten unverändert und vom angegebenen Absender stammen.

Was ist eine digitale Signatur in Bezug auf SSL-, S/MIME- und Code-Signing-Zertifikaten?

Eine elektronische Signatur im Kontext von SSL-, S/MIME- und Code-Signing-Zertifikaten bezieht sich auf den Einsatz von digitalen Signaturen, um die Authentizität, Integrität und Herkunft von elektronischen Daten in verschiedenen Anwendungsbereichen sicherzustellen. Sie dient dazu, Vertrauen in die digitalen Interaktionen zu schaffen, indem sie die Identität des Absenders authentifiziert und sicherstellt, dass die übermittelten Daten nicht manipuliert wurden. Dies trägt dazu bei, die Sicherheit und Integrität von Online-Kommunikation und digitalen Transaktionen zu gewährleisten. Hier ist eine spezifische Betrachtung für jeden der genannten Anwendungsfälle:

  • SSL-Zertifikate (Secure Sockets Layer)
    SSL-Zertifikate werden für die Verschlüsselung der Datenübertragung zwischen einem Webbrowser und einem Webserver verwendet. Sie gewährleisten die Sicherheit von Online-Transaktionen und schützen vor Man-in-the-Middle-Angriffen. Das SSL-Zertifikat enthält eine digitale Signatur, die von einer vertrauenswürdigen Zertifizierungsstelle (CA) erstellt wird. Diese Signatur bestätigt, dass das Zertifikat gültig ist und dass die Website, die das Zertifikat verwendet, die tatsächliche Eigentümerin ist.
  • S/MIME-Zertifikate (Secure/Multipurpose Internet Mail Extensions)
    S/MIME-Zertifikate werden für die Sicherung von E-Mails verwendet, indem sie die Verschlüsselung und digitale Signierung von Nachrichten ermöglichen. Beim Versenden einer E-Mail wird die Nachricht mit dem privaten Schlüssel des Absenders signiert. Der Empfänger kann die Signatur mit dem öffentlichen Schlüssel des Absenders überprüfen und somit sicherstellen, dass die E-Mail authentisch und unverändert ist.
  • Code-Signing-Zertifikate
    Code-Signing-Zertifikate werden verwendet, um sicherzustellen, dass Software und Anwendungen authentisch und nicht manipuliert sind. Beim Signieren von Softwarecode wird eine digitale Signatur verwendet, die auf dem Code-Signing-Zertifikat basiert. Benutzer, die die Software herunterladen, können die Signatur überprüfen, um sicherzustellen, dass die Software von einem vertrauenswürdigen Entwickler stammt und nicht während des Downloads verändert wurde.

Was bedeuten die Verfahren RSA, RSASSA-PSS und EdDSA (ED25519)?

Diese Verfahren sind verschiedene Algorithmen, die für die Erstellung von kryptografischen Schlüsseln und digitalen Signaturen verwendet werden.

  • RSA (Rivest-Shamir-Adleman)
    Ein häufig verwendetes asymmetrisches Verschlüsselungsverfahren, das für SSL- und Code-Signing-Zertifikate eingesetzt wird.
  • RSASSA-PSS (RSA Signature Scheme with Appendix - Probabilistic Signature Scheme)
    Eine spezielle Signaturmethode, die auf RSA basiert und verbesserte Sicherheitsmerkmale bietet. Wird oft für SSL-Zertifikate verwendet.
  • EdDSA (Edwards-curve Digital Signature Algorithm) mit dem Curve ED25519
    Ein moderner Algorithmus für digitale Signaturen. Immer häufiger für seine Effizienz und Sicherheit bei verschiedenen Anwendungen, einschließlich SSL und Code-Signing.

Wofür werden RSA, RSASSA-PSS und EdDSA (ED25519) verwendet?

Die Algorithmen RSA, RSASSA-PSS und EdDSA (ED25519) sind kryptografische Schlüsselalgorithmen, die in verschiedenen Kontexten für die Sicherung digitaler Informationen eingesetzt werden. Hier sind die Hauptanwendungen für jeden dieser Algorithmen:

  • RSA (Rivest-Shamir-Adleman)
    RSA wird häufig für die Verschlüsselung von Datenübertragungen zwischen Webbrowsern und Webservern verwendet, insbesondere für sichere Online-Transaktionen. Der Algorithmus wird auch für digitale Signaturen in verschiedenen Anwendungen wie Code-Signing-Zertifikaten, S/MIME-Zertifikaten und anderen elektronischen Signaturen eingesetzt. RSA basiert auf der Schwierigkeit des Faktorisierens großer Zahlen und bietet sowohl Verschlüsselungs- als auch Signaturfunktionalitäten.
  • RSASSA-PSS (RSA Signature Scheme with Appendix - Probabilistic Signature Scheme)
    RSASSA-PSS ist eine spezielle Signaturmethode, die auf dem RSA-Algorithmus basiert und verbesserte Sicherheitsmerkmale bietet. Häufig eingesetzt für digitale Signaturen, insbesondere in SSL/TLS-Zertifikaten. Seit 2018 ist dieser Algorithmus auch bei der Kommunikation von EDIFACT-Daten zwischen den Teilnehmern am Strom- / Gasmarkt verpflichtend. Der Algorithmus bietet eine verbesserte Sicherheit gegenüber älteren RSA-Signaturmethoden, indem es probabilistische Techniken für die Signaturgenerierung verwendet. 
  • EdDSA (Edwards-curve Digital Signature Algorithm) mit der Curve ED25519
    EdDSA, insbesondere in der Variante ED25519, wird für digitale Signaturen verwendet und gewinnt zunehmend an Beliebtheit aufgrund seiner Effizienz und Sicherheit. Häufig eingesetzt in verschiedenen Anwendungen wie SSL/TLS-Zertifikaten, Code-Signing und anderen kryptografischen Protokollen. EdDSA basiert auf elliptischen Kurven und bietet eine hohe Sicherheit bei gleichzeitig geringerem Ressourcenverbrauch im Vergleich zu älteren Algorithmen wie RSA.

Die Wahl zwischen diesen Algorithmen hängt oft von den spezifischen Anforderungen einer Anwendung ab, einschließlich Sicherheitsstufe, Geschwindigkeitsanforderungen und Ressourcenbeschränkungen. In jüngerer Zeit tendieren viele Experten dazu, EdDSA, insbesondere ED25519, aufgrund seiner modernen Sicherheitsmerkmale und Effizienz zu bevorzugen.


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