Die RSA-Verschlüsselung (kurz RSA) ist eines der ersten und meistgenutzten Public-Key-Verfahren, benannt nach Ron Rivest, Adi Shamir und Leonard Adleman, und dient zum Verschlüsseln und Signieren.
Wie RSA funktioniert
RSA wurde 1977 am MIT veröffentlicht. Seine Sicherheit beruht darauf, dass sich eine sehr große Zahl kaum in ihre zwei Primfaktoren zerlegen lässt:
- Der Schlüsselinhaber wählt zwei große zufällige Primzahlen und multipliziert sie; das Produkt (der Modulus) wird Teil des öffentlichen Schlüssels.
- Beim Verschlüsseln wird die Nachricht mit dem öffentlichen Exponenten modulo dieser Zahl potenziert; nur wer die Primzahlen kennt, kann den privaten Exponenten berechnen, der das umkehrt.
- Signieren funktioniert umgekehrt: Der private Schlüssel erzeugt eine digitale Signatur, die jeder mit dem öffentlichen Schlüssel prüfen kann.
In der Praxis verschlüsselt RSA nur kleine Werte wie Sitzungsschlüssel und wird stets mit Padding-Verfahren wie OAEP (Verschlüsselung) oder PSS (Signaturen) kombiniert.
Warum RSA wichtig ist
Als zentrales Verfahren der Public-Key-Kryptografie signiert RSA die meisten digitalen Zertifikate für TLS, Codesignatur-Zertifikate und Software-Updates und sichert SSH-Schlüssel sowie E-Mail-Verschlüsselung. Seine Schwächen sind gut dokumentiert:
- Zu kurze Schlüssel – die 829 Bit lange Challenge-Zahl RSA-250 wurde 2020 faktorisiert; 1024-Bit-Schlüssel gelten als veraltet, empfohlen sind mindestens 2048 Bit.
- Padding-Orakel – Bleichenbachers Angriff von 1998 auf das Padding nach PKCS #1 v1.5 kehrte 2017 als ROBOT-Schwachstelle in vielen TLS-Servern zurück.
- Schwache Schlüsselerzeugung – die ROCA-Lücke (2017) in einer Infineon-Bibliothek machte Schlüssel auf Smartcards faktorisierbar, darunter estnische Personalausweise.
TLS 1.3 hat den RSA-Schlüsseltransport ganz zugunsten von ephemerem Diffie-Hellman mit Forward Secrecy abgeschafft.
RSA und Quantencomputer
Shors Algorithmus auf einem ausreichend großen Quantencomputer könnte RSA-Moduli effizient faktorisieren. NIST schlägt deshalb vor, RSA und andere klassische Public-Key-Verfahren bis 2030 als veraltet einzustufen und ab 2035 nicht mehr zuzulassen; Nachfolger ist die Post-Quanten-Kryptografie. Organisationen sollten erfassen, wo sie RSA einsetzen, und den Umstieg schon jetzt planen.
