Kryptografie & Web-Sicherheit

Einführung in die Kryptografie

Kryptografie ist die Wissenschaft der Informationssicherheit. Sie stellt sicher, dass Daten nur von den Personen gelesen oder verändert werden können, für die sie bestimmt sind. In einer Welt, in der Milliarden von Nachrichten, Finanztransaktionen und sensiblen Dokumenten täglich über offene Netzwerke gesendet werden, ist Kryptografie das einzige Mittel, um Privatsphäre und Vertraulichkeit technisch zu garantieren.

Moderne Kryptografie verlässt sich nicht auf geheime, unbekannte Algorithmen (Security by Obscurity), sondern auf komplexe, öffentlich überprüfte mathematische Prinzipien. Die Sicherheit liegt einzig und allein in der Geheimhaltung des Schlüssels.

Symmetrische Verschlüsselung (AES)

Bei der symmetrischen Verschlüsselung verwenden Sender und Empfänger exakt denselben Schlüssel, um Daten zu ver- und entschlüsseln. Der bekannteste Standard hierfür ist AES (Advanced Encryption Standard). AES gilt als extrem schnell und hochsicher – weshalb wir ihn in unserem Text-Verschlüsselungs-Tool verwenden.

Asymmetrische Verschlüsselung (PGP/RSA)

Das größte Problem der symmetrischen Verschlüsselung ist der Schlüsselaustausch: Wie teile ich jemandem ein sicheres Passwort mit, wenn der Kommunikationsweg noch nicht sicher ist? Die Lösung ist die asymmetrische Verschlüsselung (Public-Key-Kryptografie).

Hier erzeugt jeder Teilnehmer zwei Schlüssel: Einen Public Key (öffentlich, den jeder kennen darf) und einen Private Key (geheim). Wenn dir jemand eine Nachricht schicken will, verschlüsselt er diese mit deinem Public Key. Entschlüsseln lässt sich die Nachricht dann mathematisch nur mit deinem dazugehörigen Private Key. PGP (Pretty Good Privacy) ist das bekannteste Format dafür.

Passwörter und Entropie

Die stärkste Verschlüsselung ist nutzlos, wenn der Schlüssel aus einem leicht zu erratenden Passwort besteht. In der Informationssicherheit messen wir die Stärke eines Passworts in Entropie. Ein langes Passwort aus zufälligen Zeichen hat eine hohe Entropie und widersteht automatisierten Brute-Force-Angriffen.

Shamir's Secret Sharing (SSS)

Wie schützt man ein extrem kritisches Geheimnis (wie einen Master-Key oder ein Krypto-Wallet), wenn man einer einzelnen Person (oder sich selbst) nicht vollständig vertrauen möchte, es sicher aufzubewahren, aber gleichzeitig das Risiko minimieren will, dass das Geheimnis verloren geht?

Mit Shamir's Secret Sharing lässt sich ein Geheimnis in mehrere "Teile" (Shares) zerlegen. Du kannst definieren, dass zum Beispiel genau 3 von 5 Teilen zur Wiederherstellung benötigt werden. Besitzt jemand nur 2 Teile, ist das Geheimnis mathematisch absolut wertlos.