SchlüsselKryptographie

SchlüsselKryptographie bezeichnet den Teilbereich der Kryptografie, der sich mit dem sicheren Umgang mit Schlüsselmaterial und dessen Einsatz zur Ver- und Entschlüsselung von Informationen befasst. Grundlegend unterscheidet man symmetrische und asymmetrische Verfahren.

Die symmetrische Kryptographie verwendet denselben Schlüssel zum Ver- und Entschlüsseln. Sie ist schnell und gut geeignet für große Datenmengen, aber die sichere Verteilung des Schlüssels zwischen Kommunikationspartnern bleibt eine zentrale Herausforderung. Typische Algorithmen sind AES und ChaCha20-Poly1305; Betriebsarten wie GCM oder CTR erhöhen Vertraulichkeit und Integrität.

Die asymmetrische Kryptographie basiert auf einem privaten und einem öffentlichen Schlüssel. Sie ermöglicht sicheren Schlüsselaustausch, digitale Signaturen und Authentizität, oft ohne vorherigen sicheren Kanal. Bedeutende Algorithmen sind RSA, elliptische Kurven (z. B. ECDSA, EdDSA) und ElGamal. In vielen Protokollen, etwa TLS, kombiniert man beide Klassen: Ein asymmetrischer Austausch überträgt einen symmetrischen Sitzungsschlüssel sicher.

Wichtige Konzepte sind Schlüsselgenerierung, Verteilung, Speicherung und Rotation, ergänzt durch Schlüsselmanagement undPKI-Infrastrukturen einschließlich Zertifikaten. Die Sicherheit hängt von ausreichenden Schlüssellängen, zufälliger Erzeugung und sicherer Aufbewahrung ab (z. B. Hardware-Sicherheitsmodule).

Anwendungen finden sich in TLS/HTTPS, digitalen Signaturen, E-Mail-Sicherheit (PGP/MIME) und Zugriffskontrollen. Es existieren nationale und internationale Standards und Richtlinien zu Schlüssellängen, Protokollen und Verfahren, etwa von ISO/IEC, NIST und IETF. Die Entwicklung dieser Disziplin reicht von historischen Meilensteinen wie Diffie-Hellman (1976) bis zu modernen Elliptic-Curve-Verfahren.