Kryptologie

Kryptologie ist die Wissenschaft von sicheren Kommunikationssystemen. Sie umfasst zwei eng verwandte Teilbereiche: die Kryptographie, die Verschlüsselungsverfahren entwickelt, und die Kryptanalyse, die deren Sicherheit prüft. Ziel ist es, Vertraulichkeit, Integrität, Authentizität und Nichtabstreitbarkeit von Informationen zu gewährleisten.

Historisch reicht Kryptologie von antiken Chiffren bis zur modernen digitalen Kryptografie. Im 20. Jahrhundert entstanden formale Grundlagen in Mathematik und Informatik, darunter Public-Key-Kryptografie. Meilensteine waren die Entzifferung der Enigma sowie die Einführung von RSA, Diffie-Hellman und elliptischen Kurven in den 1970er- und 1980er-Jahren.

Die Praxis unterscheidet zwei Hauptzweige: Symmetrische Kryptografie mit Block- und Stromchiffren (Beispiele: AES, ChaCha20) und asymmetrische Kryptografie (RSA, ECC). Dazu kommen kryptografische Hashfunktionen (SHA-256), digitale Signaturen und Protokolle zur sicheren Kommunikation (TLS). Höhere Konzepte umfassen Zero-Knowledge, sichere Mehrparteienberechnungen und Identitätsdienste.

Anwendungsgebiete reichen von sicherem Internetverkehr und Online-Transaktionen bis zu digitalen Identitäten und Datensicherheit in Cloud-Umgebungen. Internationale Standards und Normen, etwa von ISO, NIST oder IETF, steuern Algorithmuswahl, Schlüssellängen und Sicherheitsbewertungen.

Zu den aktuellen Herausforderungen gehören Schlüsselverwaltung, Schutz vor Seitenkanälen und die Vorbereitung auf Quantenangriffe. Forschung und Politik arbeiten an Post-Quantum-Kryptografie, um auch künftig sichere Systeme gewährleisten zu können.