Was ist ein Verschlüsselungscode? Kurze Übersicht (2023)

Was ist ein Verschlüsselungscode?

Verschlüsselung ist überall um Sie herum. Es ist das Ver- und Entschlüsseln von Daten. Ihr Zweck ist es, sicherzustellen, dass Unbefugte sie nicht verstehen können.

Der Absender verschlüsselt die Daten, bevor er sie auf den Weg schickt. Und der Empfänger entschlüsselt die Daten, nachdem sie angekommen sind. Und für jeden, der sich dazwischen befindet, sind die Daten unlesbar.

Aber wie können Absender und Empfänger sicherstellen, dass nur sie in der Lage sind, die Daten zu ver- und entschlüsseln? An dieser Stelle kommt der Verschlüsselungsschlüssel ins Spiel.

Was ist also ein Verschlüsselungscode?

Zusammenfassung

• Ein Verschlüsselungsschlüssel ist ein Teil der Daten, die in der Kryptographie verwendet werden, um Klartext in Geheimtext zu verwandeln (Verschlüsselung) und umgekehrt (Entschlüsselung). Seine Komplexität bestimmt die Schwierigkeit des Entschlüsselungsprozesses für Unbefugte.
• Es gibt zwei Arten von Verschlüsselungsschlüsseln: Symmetrische Schlüssel, bei denen derselbe Schlüssel für die Ver- und Entschlüsselung verwendet wird. Sie bieten eine hohe Geschwindigkeit, sind aber potenziell angreifbar, wenn der Schlüssel offengelegt wird, und asymmetrische Schlüssel, bei denen ein Schlüsselpaar verwendet wird – ein öffentlicher Schlüssel für die Verschlüsselung und ein privater Schlüssel für die Entschlüsselung.
• Die Stärke eines Verschlüsselungsschlüssels wird weitgehend durch seine Länge, gemessen in Bits, bestimmt. Längere Schlüssel bieten mehr Sicherheit, erfordern aber auch mehr Rechenleistung. Die Schlüsselverwaltung, die die Erzeugung, Verteilung, Speicherung und Vernichtung von Schlüsseln umfasst, ist ein wichtiger Aspekt der Informationssicherheit.

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Wie funktioniert ein Verschlüsselungscode?

Bevor wir Verschlüsselungsschlüssel erklären, lassen Sie uns zunächst über die Datenverschlüsselung sprechen.

Datenverschlüsselung ist ein Prozess, bei dem Informationen in verschlüsselte Daten umgewandelt werden, um sie vor böswilligen Akteuren zu verbergen. Die Nachricht wird für den beabsichtigten Empfänger der Nachricht automatisch entschlüsselt. Die verschiedenen Verschlüsselungsalgorithmen basieren auf mathematischen Grundlagen und beinhalten in der Regel komplexe Berechnungen.

Es gibt mehrere Arten von Verschlüsselungsmodi, die jeweils einem bestimmten Zweck dienen. Das bekannteste Beispiel für die Verschlüsselung von Daten ist die Sicherung Ihrer persönlichen Informationen auf Facebook oder anderen Social-Media-Seiten. Andere Verfahren schützen Ihr Handy-Passwort oder verbergen Anmeldedaten auf einem Computer durch PC- oder Mac-Schlüssel.

Verschlüsselungsschlüssel sind ein wesentlicher Bestandteil der Datenverschlüsselung. Sie fügen diesem Umwandlungsprozess ein einzigartiges Element hinzu.

Nehmen wir zum Beispiel an, Sie wollten die Nachricht “Ich mag Katzen” mit dem Wort “Hallo” verschlüsseln. Ihr Verschlüsselungscode könnte etwa so aussehen: NJHGUOCKIOP.

Wenn Sie einen weiteren Schlüssel, wie z.B. “flower”, hinzufügen, um dieselbe Zeile zu verschlüsseln, könnte Ihr neuer Code wie folgt aussehen: HGUODFKCLSHFLEL. Auch die Schlüssellänge kann sich ändern.

Das Ergebnis der Aktualisierung Ihres Verschlüsselungsschlüssels ist äußerst effektiv. Es macht die Zeichenfolge zufälliger, um das Risiko eines unbefugten Zugriffs zu minimieren und Ihre Datensicherheit zu optimieren.

Nachdem wir nun die Grundlagen der Verschlüsselungsschlüssel behandelt haben, hier ein Beispiel, das erklärt, wie sie funktionieren, wenn Sie auf Ihre geschützten Daten zugreifen möchten:

1. Sie bitten um Zugang zu Ihrer verschlüsselten Nachricht.
2. Der Speicher, das Dateisystem, die Anwendung oder die Datenbank sendet eine Anfrage zum Abrufen des Verschlüsselungsschlüssels.
3. Die Schlüsselverwaltung prüft Ihr Zertifikat. Sobald Sie diese Prüfung bestanden haben, sendet Ihre Schlüsselverwaltung ihr Zertifikat zur Annahme und Authentifizierung.
4. Wenn die Zertifikate gut aussehen, stellt das Netzwerk eine sichere Verbindung zwischen der Schlüsselverwaltung und Ihnen her.
5. Die Schlüsselverwaltung entschlüsselt Ihren angeforderten Schlüssel und sendet ihn über eine verschlüsselte Sitzung an Sie.
6. Die API (Application Programming Interface) sendet Ihren Code an Ihren Speicher, Ihr Dateisystem, Ihre Anwendung oder Ihre Datenbank. Er kann nun im temporären Speicher abgelegt werden.
7. Der Speicher, das Dateisystem, die Anwendung oder die Datenbank sendet Ihnen Informationen im Klartext und ermöglicht Ihnen so den freien Zugriff auf das System.

Eine weitere interessante Eigenschaft von Verschlüsselungsschlüsseln ist, dass sie einen Lebenszyklus haben. Dieser besteht aus den folgenden Phasen:

• Erstellung
• Verwenden Sie
• Widerruf
• Sichern
• Löschung (Zerstörung)
• Es gibt auch eine breitere Kategorisierung:
• Vor der Operation
• Operativ
• Post-operativ
• Löschung

Unabhängig von den Phasen, die Sie zur Beschreibung Ihrer Datenverschlüsselung verwenden, hat jeder Lebenszyklus eine Krypto-Periode. Dies ist der Zeitraum, in dem Ihr spezieller Code zur Verwendung zugelassen ist. Er wird durch die Kombination von zwei Zeiträumen bestimmt: 

• Der Zeitraum, in dem der Schlüssel entschlüsselt wird (Verwendungszeitraum des Empfängers)
• Der geschätzte Zeitraum, wie lange die Verschlüsselung für Ihre verschlüsselten Daten gelten wird (Nutzungszeitraum des Urhebers)

Nehmen wir an, Ihre Daten sind für ein halbes Jahr verschlüsselt, und Sie fügen von Zeit zu Zeit einen Sitzungsschlüssel hinzu. Dann beträgt der Nutzungszeitraum für den Absender sechs Monate.

Nehmen wir außerdem an, dass Ihre Datenbank zwei Jahre lang von anderen autorisierten Benutzern genutzt werden kann. In diesem Fall wären der Nutzungszeitraum für den Empfänger und der Nutzungszeitraum für den Absender identisch – zwei Jahre.

Beide Beispiele veranschaulichen Krypto-Zeiträume. Im ersten Fall handelt es sich um sechs Monate, während sie im anderen Fall zwei Jahre beträgt. Unabhängig vom Zeitrahmen muss der Verschlüsselungsschlüssel während seiner gesamten Dauer aktiv sein.

Möglicherweise möchte Ihr Unternehmen jedoch die Infrastruktur des öffentlichen Schlüssels anpassen, so dass Sie andere Faktoren berücksichtigen müssen. Vielleicht möchten Sie die Ver- und Entschlüsselung auch über Jahrzehnte hinweg nutzen. So oder so möchten Sie vielleicht bestimmte Aspekte einschränken, wie z.B.:

• Menge der durch einen einzigen Schlüssel geschützten Daten
• Grad der Gefährdung, falls Ihr geheimer Schlüssel kompromittiert wird
• Zeit, die Eindringlinge benötigen, um Ihre logischen, verfahrenstechnischen und physischen Barrieren zu überwinden
• Zeitraum, in dem Daten durch versehentlichen Zugriff gefährdet werden können
• Verfügbarer Zeitraum für intensive kryptoanalytische Angriffe
• Das lässt sich in einfachen Worten zusammenfassen:
• Wie lange wird das System Ihre Verschlüsselungsschlüssel verwenden?
• Wie werden die verschlüsselten Daten verwendet?
• Wie viele Informationen werden verschlüsselt?
• Wie sensibel oder wichtig sind Ihre Informationen?
• Was wäre der Schaden, wenn der Verschlüsselungsschlüssel verloren ginge oder Ihre Daten preisgegeben würden?

Der Aspekt der Sensibilität ist vielleicht der wichtigste Teil Ihres Verschlüsselungsprozesses. Hier eine allgemeine Faustregel: Je sensibler Ihre verschlüsselten Daten sind, desto kürzer sollte ihre Lebensdauer sein.

Das bedeutet, dass Sie Ihren Code regelmäßig ändern sollten, anstatt Jahr für Jahr denselben Schlüssel zu verwenden. Angreifer haben dann weniger Chancen, die Verschlüsselung zu knacken und herauszufinden, wie Ihr Schlüssel verwendet wird.

Daher kann der autorisierte Zugriff auf die geschützten Daten über die Lebensdauer Ihres verschlüsselten Schlüssels hinausgehen. Wenn dies der Fall ist, müssen Sie Ihre deaktivierten Codes archivieren und nur zur Entschlüsselung verwenden.

Damit kommen wir zum Kern eines guten Schlüsselverwaltungssystems. Sobald Ihr alter Schlüssel die Daten entschlüsselt hat, kann ein neuer Code verwendet werden, um die Informationen zu schützen. Mit der Zeit wird Ihre ursprüngliche Zeichenfolge nicht mehr benötigt, so dass Sie sie löschen können.

Typen von Verschlüsselungsschlüsseln

Verschlüsselungsschlüssel fallen in zwei Kategorien:

Symmetrische Schlüssel

Die symmetrische Verschlüsselung basiert auf symmetrischen Schlüsseln. Bei dieser Anordnung wird nur ein geheimer Schlüssel verwendet, um elektronische Informationen zu ent- und verschlüsseln. Die Entitäten, die auf diese Weise kommunizieren, müssen einen Schlüsselaustausch durchführen, um den Prozess zu starten.

Mit einem symmetrischen Schlüsselalgorithmus können Sie Informationen so verschlüsseln, dass sie nur für Personen verständlich sind, die Zugriff auf den gemeinsamen geheimen Schlüssel haben. Sobald der Empfänger die Nachricht erhält, machen symmetrische Algorithmen den Vorgang rückgängig und geben die Daten in einer lesbaren Form zurück.

Der von Empfänger und Absender verwendete Schlüssel kann ein bestimmter Code oder ein Passwort sein. Er kann auch aus zufälligen Zahlen oder Buchstaben bestehen, die von einer sicheren Technologie zufällig generiert werden. Bei der symmetrischen Bankverschlüsselung werden die Schlüssel mit einem zertifizierten Generator erstellt, der bestimmte Industriestandards einhält.

Es gibt zwei Gruppen von symmetrischen Verschlüsselungsschlüsseln:

• Stream Keys – Diese Verschlüsselungsalgorithmen schützen Daten in Streams, anstatt sie im Speicher Ihres Systems zu halten.
• Blockschlüssel – Eine bestimmte Länge von Daten wird in elektronischen Datenblöcken verschlüsselt, auf die mit einem Schlüssel zugegriffen werden kann. Während der Manager die Daten verschlüsselt, hält das Netzwerk die Informationen im Speicher fest und wartet darauf, dass die Blöcke zusammengefügt werden.
• Hier sind die häufigsten Beispiele für symmetrische Verschlüsselung:
• Erweiterter Verschlüsselungsstandard (AES)
• Data Encryption Standard (DES-Schlüssel)
• Internationale Datenverschlüsselungsalgorithmen (IDEAs)
• Blowfish
• Rivest-Chiffre 4, 5 oder 6

Asymmetrische Schlüssel

Anders als bei der symmetrischen Verschlüsselung gibt es bei der asymmetrischen Verschlüsselung zwei zusammengehörige Schlüssel: einen öffentlichen und einen privaten Schlüssel. Der erste wird für die Verschlüsselung benötigt, der andere Schlüssel für die Entschlüsselung. Auf diese Weise können nur authentifizierte Empfänger Ihre Nachricht entschlüsseln.

Lassen Sie uns die asymmetrische Verschlüsselung anhand eines einfachen Beispiels erläutern. Nehmen wir an, Sie sind Geschäftsinhaber und brauchen einen Mechanismus, mit dem Ihre Mitarbeiter sicher in Ihr System eindringen können. Sie brauchen keinen Zwei-Wege-Kommunikationskanal, weil sie bereits Aufträge haben. Alles, was sie brauchen, ist die Übermittlung regelmäßiger Berichte.

Hier kommen die asymmetrischen Schlüssel ins Spiel. Teammitglieder können die öffentliche Schlüsselinfrastruktur verwenden, um Informationen zu verschlüsseln. Im Gegenzug können Sie die Daten mit Ihrem entsprechenden privaten Schlüssel entschlüsseln. Das Ergebnis ist eine praktisch undurchdringliche Einwegkommunikation.

Asymmetrische Algorithmen sind für die asymmetrische Verschlüsselung unerlässlich. Sie erzeugen die Schlüsselpaare durch ein sicheres Generierungsprotokoll, das die Codes miteinander verbindet. Die Beziehung zwischen dem privaten und dem öffentlichen Schlüssel kann je nach Struktur der Algorithmen unterschiedlich sein.

Was ist der Unterschied zwischen einem asymmetrischen und einem symmetrischen Schlüssel?

Der größte Unterschied zwischen asymmetrischen und symmetrischen Schlüsseln ist die Anzahl der Codes. Einerseits haben symmetrische Modelle nur einen Code für die Ver- und Entschlüsselung, während asymmetrische Systeme ein Schlüsselpaar haben.

Der Ressourcenverbrauch ist ein weiterer Unterschied zwischen den beiden Systemen. Symmetrische Modelle benötigen im Allgemeinen wenig Ressourcen. Die asymmetrische Verschlüsselung hingegen ist ressourcenintensiv.

Außerdem ist bei symmetrischen Algorithmen der verschlüsselte Text kleiner als die Originaldatei, während bei asymmetrischen Systemen der verschlüsselte Text größer ist.

Die Anordnungen haben ihre Vor- und Nachteile. So sind symmetrische Algorithmen beispielsweise schneller als ihre asymmetrischen Gegenstücke. Sie können auch eine große Anzahl von Schlüsseln mit minimalen Kosten verarbeiten. Der Nachteil ist, dass Sie den Schlüssel bei der Übermittlung an den Empfänger geheim halten müssen. Wenn Sie dies nicht tun, kann die Nachricht von Abhörern abgefangen und entschlüsselt werden.

Asymmetrische Algorithmen sind langsamer als symmetrische Systeme und können keine großen Datenmengen verarbeiten. Sie sind jedoch sicherer, weil sie zwei Schlüssel für die Ver- und Entschlüsselung benötigen. Daher kann ein Eindringling das System nicht infiltrieren, wenn er nur einen Code hat.

Lebensdauer eines privaten Schlüssels

Wir haben bereits die Phasen des Lebenszyklus eines Verschlüsselungsschlüssels erwähnt. Im nächsten Abschnitt finden Sie eine ausführliche Erklärung der einzelnen Phasen.

Erstellung

Hier werden die Verschlüsselungsschlüssel erzeugt und an Ihren Schlüsselverwaltungsserver übertragen. Der Ersteller erstellt den Code mithilfe eines sicheren Generators und speichert ihn zusammen mit seinen Attributen in einer kugelsicheren Datenbank:

• Name
• Größe
• Datum der Aktivierung
• Version
• Kapazität der Löschung
• Rollover
• Zugang
• Spiegeln

Sie können Ihren Verschlüsselungscode bei der Erstellung aktivieren. Alternativ können Sie sich auch für eine jährliche oder automatische Aktivierung zu einem anderen Zeitpunkt entscheiden.

Der Manager spielt eine zentrale Rolle bei der Schlüsselsicherheit. Er muss frühere und aktuelle Versionen Ihres Codes verfolgen und die notwendigen Änderungen vornehmen. Außerdem sollte er Ihnen die Wahl lassen, ob Sie Ihre Zeichenfolge löschen, in eine andere Einheit spiegeln oder den Zugriff beschränken können. Außerdem müssen sie Ihnen uneingeschränkten Zugriff auf die Attribute gewähren, damit Sie diese anpassen können.

Verwenden Sie

In dieser Phase des Verschlüsselungsprozesses erlaubt Ihr Manager normalerweise autorisierten Benutzern und Systemen, den Code für die Ver- und Entschlüsselung abzurufen. Dazu gehört auch die Organisation früherer und aktueller Versionen des Schlüssels.

Der Großteil der Arbeit entfällt auf das Deaktivieren und Aktivieren von Schlüsseln. Nehmen wir zum Beispiel an, dass Ihr neuer Verschlüsselungsschlüssel erstellt und der ursprüngliche Schlüssel jedes Jahr deaktiviert wird. Dann sollten frühere Versionen aufbewahrt werden, aber sie sollten nur zur Entschlüsselung verwendet werden. Nur die aktuelle Instanz sollte zur Verschlüsselung verteilt werden.

Danach verteilt der Manager Ihren Verschlüsselungscode nach einem festgelegten Zeitplan. Er kann Ihnen auch erlauben, Ihren Code manuell zu verteilen.

Widerruf

Wenn Sie der Administrator sind, sollten Sie Zugriff auf alle Funktionen Ihres Schlüsselmanagers haben. Eine der wichtigsten Funktionen ist der Entzug. Mit anderen Worten: Sie sollten in der Lage sein, jeden Verschlüsselungsschlüssel zu widerrufen, der für Entschlüsselungs- und Verschlüsselungsanfragen nicht mehr benötigt wird.

Sie können widerrufene Verschlüsselungsschlüssel reaktivieren, wenn Sie zuvor damit gesicherte Informationen entschlüsseln müssen. Sie können diese Funktion jedoch auch einschränken.

Sichern

Sie müssen ein Archiv für Ihren Code anlegen. Genauer gesagt, müssen Sie Ihre deaktivierten Verschlüsselungsschlüssel an einem sicheren Ort aufbewahren. Dies schützt die Daten vor unbefugten Änderungen, Ergänzungen und Löschungen.

Ihr Verschlüsselungsschlüssel sollte auch nach Ablauf der Verschlüsselungszeit wiederherstellbar sein und eine Rekonstruktion ermöglichen. Denn möglicherweise müssen Sie Daten mit einem deaktivierten Code entschlüsseln. Wenn Sie die Zeichenfolgen archivieren, anstatt sie zu löschen, können Sie dies tun.

Löschung

Wenn Ihre Verschlüsselungsschlüssel nicht mehr verwendbar sind oder kompromittiert wurden, können Sie sie aus Ihrer Speicherdatenbank löschen. Der Manager kann den Code und alle Versionen oder nur bestimmte Versionen entfernen.

Wenn Sie sich für die vollständige Löschung entscheiden, können Sie den Schlüssel nicht mehr wiederherstellen, es sei denn, Sie haben Ihr Backup-Image erstellt. Ziehen Sie diese Option in Betracht, wenn Ihre sensiblen Daten in verschlüsseltem Zustand infiltriert wurden. Sobald der Schlüssel aus dem System entfernt wurde, sind die Daten nicht mehr wiederherstellbar und sicher. Es ist unmöglich, den erforderlichen Verschlüsselungscode wiederherzustellen.

Halten Sie Cyber-Kriminelle in Schach mit kugelsicherer Schlüsselverschlüsselung

Es lässt sich nicht abschätzen, wie viel Schaden böswillige Akteure anrichten können, wenn sie Ihre Verteidigungsmaßnahmen durchbrechen. Ihr Ruf steht auf dem Spiel, und Sie können eine Menge Geld verlieren, wenn sie auf Ihr Bankkonto zugreifen.

Um dieses Risiko zu minimieren, optimieren Sie Ihre Sicherheit mit Verschlüsselungsschlüsseln. Unabhängig davon, ob Sie sich für symmetrische oder asymmetrische Modelle entscheiden, machen Sie Ihr System wesentlich robuster.

Wie Sie online sicher bleiben:

• Verwenden Sie sichere Passwörter: Verwenden Sie für jedes Konto ein einzigartiges und komplexes Passwort. Ein Passwort-Manager kann Ihnen dabei helfen, diese zu erstellen und zu speichern. Aktivieren Sie außerdem die Zwei-Faktor-Authentifizierung (2FA), wann immer sie verfügbar ist.
• Investieren Sie in Ihre Sicherheit: Der Kauf des besten Antivirenprogramms für Windows 11 ist der Schlüssel für Ihre Online-Sicherheit. Ein hochwertiges Antivirenprogramm wie Norton, McAfee oder Bitdefender schützt Ihren PC vor verschiedenen Online-Bedrohungen, einschließlich Malware, Ransomware und Spyware.
• Seien Sie vorsichtig bei Phishing-Versuchen: Seien Sie vorsichtig, wenn Sie verdächtige Mitteilungen erhalten, in denen nach persönlichen Daten gefragt wird. Seriöse Unternehmen werden niemals per E-Mail oder SMS nach sensiblen Daten fragen. Bevor Sie auf einen Link klicken, vergewissern Sie sich über die Echtheit des Absenders.
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