Schlüsselverschlüsselung

Schlüsselverschlüsselung, auch als Public-Key-Kryptographie bekannt, ist ein Verschlüsselungsverfahren, das ein Schlüsselpaar verwendet: einen öffentlichen Schlüssel und einen privaten Schlüssel. Der öffentliche Schlüssel kann frei verteilt werden und wird verwendet, um Daten zu verschlüsseln oder die Identität des Absenders zu überprüfen. Der private Schlüssel hingegen muss geheim gehalten werden und wird zum Entschlüsseln von Daten verwendet, die mit dem entsprechenden öffentlichen Schlüssel verschlüsselt wurden, oder zum digitalen Signieren von Nachrichten.

Das Grundprinzip der Schlüsselverschlüsselung basiert auf mathematischen Problemen, die leicht in eine Richtung zu berechnen sind, aber extrem schwierig in die umgekehrte Richtung. Ein bekanntes Beispiel hierfür ist die Faktorisierung großer Zahlen. Während es einfach ist, zwei große Primzahlen miteinander zu multiplizieren, um eine noch größere Zahl zu erhalten, ist es für Computer sehr schwierig, diese große Zahl wieder in ihre ursprünglichen Primfaktoren zu zerlegen.

Ein Hauptanwendungsfall der Schlüsselverschlüsselung ist die sichere Kommunikation. Wenn jemand eine Nachricht an eine andere Person senden möchte, verschlüsselt er diese mit dem öffentlichen Schlüssel des Empfängers. Nur der Empfänger, der im Besitz des entsprechenden privaten Schlüssels ist, kann die Nachricht entschlüsseln und lesen. Dies gewährleistet Vertraulichkeit.

Ein weiterer wichtiger Anwendungsfall ist die digitale Signatur. Ein Absender kann eine Nachricht mit seinem privaten Schlüssel signieren. Jeder, der den öffentlichen Schlüssel des Absenders besitzt, kann überprüfen, ob die Signatur gültig ist. Dies beweist die Authentizität und Integrität der Nachricht, da sie nachweislich vom Besitzer des privaten Schlüssels stammt und seit der Signatur nicht verändert wurde. Schlüsselverschlüsselung spielt eine entscheidende Rolle in vielen modernen Sicherheitsprotokollen, wie zum Beispiel TLS/SSL für sichere Webseitenverbindungen und in E-Mail-Verschlüsselungssystemen.