Verschlüsselungsverfahren

Ein Verschlüsselungsverfahren dient dazu, einen Text so zu chiffrieren, dass er nicht mehr lesbar ist. Um ihn wieder verständlich zu machen, wird ein passender Schlüssel benötigt. In diesem Zusammenhang spricht man auch davon, dass ein Klartext in einen Geheimtext bzw. ein Geheimtext in einen Klartext umgewandelt wird. Durch die Verschlüsselung können Informationen vor dem unbefugten Zugriff Dritter geschützt werden. Die Wissenschaft, die sich mit den verschiedenen Verschlüsselungsverfahren beschäftigt, ist die Kryptologie.

Grundsätzlich unterscheidet man zwischen zwei Verschlüsselungsverfahren bzw. Kryptosystemen, dem symmetrischen und dem asymmetrischen:

Für das symmetrische Verschlüsselungsverfahren wird nur ein Schlüssel benötigt. Dieser wird vorher zwischen Sender und Empfänger einer Nachricht festgelegt, ist also beiden bekannt. Um den Inhalt der Nachricht vor dem Zugriff Dritter zu schützen, muss der Schlüssel geheim gehalten werden. Ein Beispiel für dieses Verfahren ist die Caesar-Verschlüsselung. Dabei wird jeder Klartextbuchstabe durch einen Geheimtextbuchstaben ersetzt. Das kann man sich so vorstellen:

 

Klar a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z
Geheim D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C

 

Für den Geheimtext werden die Buchstaben des Alphabets also um eine bestimmte Anzahl an Stellen verschoben – hier sind es drei Stellen. Aus dem Wort „geheim“ wird so „JHKHLP“. Problematisch an diesem Verfahren sind vor allem zwei Dinge: Die Übergabe des Schlüssels zwischen Sender und Empfänger birgt die Gefahr, dass auch Dritte von ihm erfahren. Zweitens ist die Chiffrierung nicht besonders sicher. Der Schlüssel ist vergleichsweise einfach zu erraten.

Deutlich komplexer und dadurch auch sicherer ist das asymmetrische Verschlüsselungsverfahren. Für dieses Kryptosystem werden zwei zusammengehörige Schlüssel benötigt: ein öffentlicher und ein privater. Der öffentliche Schlüssel wird vom Empfänger bekannt gemacht und kann von allen Sendern dazu genutzt werden, eine Nachricht an den Empfänger zu verschlüsseln. Einmal verschlüsselt kann man die Nachricht mit dem öffentlichen Schlüssel allerdings nicht wieder entschlüsseln (Einwegfunktion). Dafür ist der private Schlüssel vorgesehen, der geheim gehalten werden muss und nur dem Empfänger bekannt ist. Mit diesem kann die vom Sender erhaltende Nachricht dechiffriert werden. Das Verfahren nennt man auch Public-Key-Verschlüsselung.
Eine besonders sichere Form der asymmetrischen Verschlüsselung ist der RSA-Algorithmus. Er wird heute u.a. beim Online-Banking und für digitale Signaturen verwendet.

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