Verschlüsselungsverfahren

Verschlüsselungsverfahren sind mathematische Methoden, die Klartext in Unlesbares (Chiffre) verwandeln, um Vertraulichkeit zu schützen. Sie verwenden Schlüssel, deren Geheimhaltung zentral für die Sicherheit ist. Ziel ist Vertraulichkeit, Integrität, Authentizität und Nichtabstreitbarkeit, oft in Kombination mit Signaturen und Prüfsummen.

Man unterscheidet primär zwischen symmetrischen und asymmetrischen Verschlüsselungsverfahren. Symmetrische Verfahren verwenden denselben Schlüssel zum Ver- und Entschlüsseln. Sie sind effizient und in der Praxis weit verbreitet, zum Beispiel AES (Advanced Encryption Standard) oder ChaCha20. Häufig werden sie mit Authentifizierung kombiniert (AEAD), etwa AES-GCM, um Integrität und Vertraulichkeit zu gewährleisten. Wichtige Themen sind die Schlüssellänge, der Modus der Operation und sicheres Schlüsselmanagement.

Asymmetrische Verfahren nutzen zwei Schlüssel: ein öffentliches und ein privates Schlüsselpaar. Sie ermöglichen Ver- und Entschlüsselung mit unterschiedlichen Schlüsseln, digitale Signaturen und sicheren Schlüsselaustausch. Typische Beispiele sind RSA und Elliptic-Curve-Kryptografie (ECC) wie Curve25519. Anwendungen umfassen digitale Signaturen, Zertifikate und Schlüsselverteilung über öffentliche Schlüssel (PKI). Der Schlüsselaustausch erfolgt oft über Diffie-Hellman- oder Elliptic-Curve-Diffie-Hellman (ECDH).

Anwendungsbereiche umfassen Schutz von Daten bei Übertragung (TLS/HTTPS), Verschlüsselung von Daten im Speicher, E-Mail-Verschlüsselung und sichere Schlüsselverwaltung. Die Wahl des Verfahrens richtet sich nach Sicherheit, Performance und vorhandener Infrastruktur. Sicherheit hängt zudem von korrekter Implementierung, ausreichender Schlüssellänge und regelmäßigem Schlüsselwechsel ab. Zukünftige Entwicklungen berücksichtigen Post-Quantum-Kryptographie, da Quantenrechner bestimmte Algorithmen bedrohen.