Eine Chiffre ist ein Algorithmus, der lesbare Daten (Klartext) in unlesbaren Geheimtext umwandelt und zurück, wobei ein geheimer Schlüssel die Umwandlung steuert.
Wie Chiffren funktionieren
Die Chiffre legt die Schritte der Ver- und Entschlüsselung fest; der kryptografische Schlüssel bestimmt das konkrete Ergebnis. Historische Chiffren wie die Caesar-Verschiebung oder die Enigma beruhten auf Substitution und Transposition und sind heute trivial zu brechen. Moderne Chiffren lassen sich in zwei Hauptgruppen einteilen:
- Blockchiffren verarbeiten Blöcke fester Größe – AES nutzt 128-Bit-Blöcke mit 128-, 192- oder 256-Bit-Schlüsseln. Ein Betriebsmodus wie CBC, CTR oder GCM legt fest, wie Blöcke verkettet werden; GCM authentifiziert die Daten zusätzlich.
- Stromchiffren erzeugen einen Schlüsselstrom, der Bit für Bit mit den Daten verknüpft wird; ChaCha20 ist das führende moderne Beispiel.
Beide sind symmetrisch: Sender und Empfänger teilen denselben Schlüssel. Auch asymmetrische Algorithmen wie RSA werden mitunter als Chiffren bezeichnet.
Cipher Suites
Bei TLS benennt eine Cipher Suite die Kombination aus Schlüsselaustausch, Authentifizierung, Datenverschlüsselung und Hashfunktion einer Verbindung, etwa TLS_AES_128_GCM_SHA256 in TLS 1.3. Server und Client handeln eine Suite aus, die beide unterstützen – deshalb müssen schwache Alt-Suites deaktiviert werden.
Warum Chiffren für die Sicherheit wichtig sind
Chiffren altern. DES mit seinem 56-Bit-Schlüssel wurde 1998 von der EFF-Maschine „Deep Crack“ per Brute Force gebrochen; Verzerrungen in RC4 führten dazu, dass RFC 7465 (2015) es in TLS verbot; und der Angriff Sweet32 (2016) zeigte, dass 64-Bit-Blockchiffren wie 3DES für lange Sitzungen unsicher sind. Proprietäre Chiffren scheitern noch schneller, weil sie nie öffentlich geprüft wurden.
Best Practices
- AES-GCM oder ChaCha20-Poly1305 über etablierte Bibliotheken einsetzen.
- DES, 3DES, RC4 und Export-Suites deaktivieren.
- Bei GCM und Stromchiffren niemals eine Nonce mit demselben Schlüssel wiederverwenden.
