Signierverfahren

Signierverfahren bezeichnet Verfahren zur Erzeugung und Überprüfung digitaler Signaturen, die Integrität, Authentizität und Nichtabstreitbarkeit von digitalen Botschaften oder Dokumenten sicherstellen.

Funktionsprinzip: Nach der Erstellung des zu signierenden Inhalts wird eine Hash-Funktion berechnet; der Signierer verwendet seinen privaten Schlüssel, um den Hash zu signieren. Die Signatur wird zusammen mit dem Inhalt oder in einer Signaturstruktur übertragen. Der Empfänger verifiziert die Signatur mit dem öffentlichen Schlüssel des Signierers. Falls die Signatur gültig ist, stimmt der Hash des empfangenen Inhalts mit dem signierten Hash überein und der Signierer wird authentifiziert.

Typen und Algorithmen: Häufige Signierverfahren basieren auf asymmetrischen Algorithmen wie RSA, ECDSA oder EdDSA (z. B. Ed25519). Ergänzend kommen Hashfunktionen (SHA-2, SHA-3) und Padding-Schemata wie RSASSA-PSS zum Einsatz. Deterministische Signaturen wie EdDSA vermeiden zufällige Abweichungen. Signaturen werden oft in PKI-Kontexten genutzt.

Infrastruktur: Signaturen setzen oft auf Zertifikate und öffentliche Schlüssel, ausgestellt von Zertifizierungsstellen im Rahmen einer PKI. Vertrauensketten, Zertifikatsprüfungen (CRL/OCSP) und Zeitstempelung unterstützen Validität und Nachprüfbarkeit. Anwendungen umfassen S/MIME, XML-/JSON-Signaturen, Code-Signierung und Software-Verteilung.

Rechtsrahmen und Anwendungen: In der EU regelt eIDAS qualifizierte Signaturen und Signaturdienste, die rechtliche Folgen haben. Signierverfahren erhöhen Integrität und Nichtabstreitbarkeit von Dokumenten, Verträgen, Software.

Sicherheit und Best Practices: Sichere Schlüsselverwaltung im HSM oder sicheren Speicher, regelmäßige Schlüsselrotation, starke Zufallszahlen, Prüfung der Zertifikate, sorgfältige Verifikation, Schutz gegen Replay-Angriffe.