Verschlüsselung ist die Umwandlung lesbarer Daten in eine unlesbare Form (Chiffretext) mithilfe eines Algorithmus und eines Schlüssels, sodass nur der Besitzer des passenden Schlüssels die Originaldaten wiederherstellen kann.
Wie Verschlüsselung funktioniert
Ein Verschlüsselungsalgorithmus (eine Chiffre) verarbeitet den Klartext zusammen mit einem geheimen Schlüssel. Es gibt zwei Hauptfamilien:
- Symmetrische Verschlüsselung nutzt denselben Schlüssel zum Ver- und Entschlüsseln. Sie ist schnell und schützt den Großteil aller Daten; Standard sind AES und ChaCha20.
- Asymmetrische Verschlüsselung (Public-Key) nutzt ein Schlüsselpaar: Mit dem öffentlichen wird verschlüsselt, mit dem privaten entschlüsselt. RSA und elliptische Kurven dienen dem Schlüsselaustausch und digitalen Signaturen.
In der Praxis werden beide kombiniert. TLS, die Grundlage von HTTPS, handelt mit asymmetrischer Kryptografie einen Sitzungsschlüssel aus und verschlüsselt den Datenverkehr dann symmetrisch. Zertifikate von Zertifizierungsstellen belegen, dass der öffentliche Schlüssel wirklich zur Website gehört.
Wo Verschlüsselung eingesetzt wird
Daten bei der Übertragung schützen TLS, SSH und VPNs, Daten im Ruhezustand die Festplattenverschlüsselung (BitLocker, FileVault), Nachrichten die Ende-zu-Ende-Verschlüsselung wie im Signal-Protokoll, bei der selbst der Anbieter nichts mitlesen kann. Verschlüsselung ist nicht dasselbe wie Hashing: Ein Hash ist nicht umkehrbar, verschlüsselte Daten sollen dagegen wieder entschlüsselt werden.
Warum Verschlüsselung wichtig ist
Verschlüsselung macht gestohlene Daten wertlos und verhindert das Abhören. Auch Kriminelle nutzen sie: Ransomware verschlüsselt die Dateien der Opfer und verkauft den Schlüssel. Mit Blick auf Quantencomputer hat das NIST 2024 mit ML-KEM (FIPS 203) seinen ersten Post-Quanten-Standard veröffentlicht.
Best Practices
Geprüfte Bibliotheken statt Eigenbau-Chiffren verwenden, authentifizierte Modi wie AES-GCM bevorzugen, Schlüssel schützen und rotieren, Geräte- und Backup-Verschlüsselung standardmäßig aktivieren.
