Kryptographie Basics für Einsteiger und Profis

Kryptographie schützt Daten durch Ver- und Entschlüsselung. Sie sorgt dafür, dass Informationen privat bleiben, integrität wahrt wird und der Absender eindeutig erkannt werden kann. Dieses Grundwissen richtet sich an Einsteiger und bietet auch Fortgeschrittenen eine klare Orientierung.

Grundkonzepte

  • Verschlüsselung verwandelt lesbare Informationen in eine Form, die ohne Schlüssel unlesbar bleibt.
  • Schlüssel sind der Dreh- und Angelpunkt: Geheimnisse für die Ver- bzw Entschlüsselung.
  • Integrität prüft, ob Daten unverändert angekommen sind; Hash-Funktionen helfen dabei.
  • Authentizität bestätigt, wer eine Nachricht tatsächlich gesendet hat.

Symmetrische vs Public-Key Verschlüsselung

  • Symmetrisch: derselbe Schlüssel verschlüsselt und entschlüsselt. Vorteil: schnell; Nachteil: Schlüssel verteilen.
  • Public-Key: zwei Schlüsselpaare, öffentlicher Schlüssel zum Verschlüsseln, privater zum Entschlüsseln. Vorteil: Verteilbarkeit; Nachteil: langsamer, oft kombiniert mit symmetrischer Verschlüsselung.
  • Beispiele: AES (symmetrisch), RSA oder ECC (Public-Key).

Wichtige Begriffe

Entropie und Zufälligkeit sorgen für starke Schlüssel. Padding verhindert bestimmte Angriffe. Hash-Funktionen prüfen Integrität, TLS schützt Verbindungen. Kryptoanalysen zeigen, wo Schwächen liegen, und Standards geben sichere Rahmenbedingungen vor.

Praktische Hinweise

  • Setze auf moderne Standards: AES-GCM, RSA 2048+ oder ECC-P-256; kombiniere Public-Key mit symmetrischer Verschlüsselung.
  • Nutze TLS für sichere Verbindungen; End-zu-End-Verschlüsselung ist oft sinnvoll.
  • Schlüssel regelmäßig rotieren und sicher speichern (Hardware-Sicherungen, Passwort-Manager, KMS).
  • Generiere Entropie aus zuverlässigen Quellen des Betriebssystems oder Hardware-Generatoren.

Einfache Beispiele

  • Public-Key-Beispiel: Du verschlüsselst eine Nachricht mit dem öffentlichen Schlüssel des Empfängers; nur der Empfänger kann sie mit seinem privaten Schlüssel lesen.
  • Symmetrisches Beispiel: Eine Datei wird mit AES-256-GCM verschlüsselt; Integrität ist durch Authenticated Encryption garantiert.

Ausblick

Sicherheit bedeutet Wandel: neue Angriffe, neue Lösungen. Bleibe auf dem Laufenden, aktualisiere Schlüssel, prüfe Standards regelmäßig und berücksichtige Quantenresistenz in größeren Zeiträumen der Planung.

Key Takeaways

  • Verstehen, wann man Symmetrische vs Public-Key Verschlüsselung einsetzt.
  • Schlüssel sicher verwalten und regelmäßig wechseln.
  • Moderne Standards wie AES-GCM und RSA/ECC sinnvoll kombinieren.