Checksummen

Checksummen sind kurze numerische Werte, die aus größeren Dateneinheiten berechnet werden, um deren Integrität zu prüfen. Sie helfen, unbeabsichtigte Veränderungen bei Übertragung, Speicherung oder Verarbeitung zu erkennen. Im Unterschied zu kryptografischen Hash-Funktionen sind Checksummen in der Regel nicht darauf ausgelegt, Manipulation zu verhindern oder zu beweisen, sondern Fehler zu entdecken.

Es gibt verschiedene Arten von Checksummen. Einfache additive Checksummen summieren z. B. Byte- oder Wortwerte und wenden eine Modulo-Operation an. Solche Verfahren sind schnell, aber schwach gegen viele Fehler. Fortgeschrittene Varianten nutzen Algorithmen wie Adler-32, Fletcher-32 oder zyklische Redundanzprüfungen (CRC). CRCs verwenden Polynome über das GF(2) und sind besonders robust bei gebräuchlichen Fehlermustern.

Anwendung: Checksummen werden verbreitet genutzt, um Dateien oder Datenströme zu verifizieren. Bei Software-Downloads, Archivdateien und Paketverwaltungssystemen werden Prüfsummen bereitgestellt, damit der Empfänger die Daten nach dem Herunterladen prüfen kann. In Netzwerken und Speichersystemen finden CRCs auch in Protokollen (z. B. TCP/IP) oder auf Speicherbausteinen Verwendung.

Einschränkungen: Eine Checksummen-Überprüfung schützt in der Regel nur vor unbeabsichtigten Fehlern und nicht vor gezielter Manipulation. Für Sicherheit gegen Manipulation sind kryptografische Hash-Funktionen oder MACs, digitale Signaturen oder Integritätsprüfungen mit geheimem Schlüssel nötig. Moderne Systeme setzen oft auf mehrere Stufen, um Integrität und Authentizität zu gewährleisten.