Verschlüsseln und Signieren

So schön ein einfach der Versand von Nachrichten im Internet ist, so unsicher ist diese Übertragungsart, die mehr einer Postkarte denn einem verschlossenen Brief entspricht. Folgende Funktionen sind normalerweise nicht vorhanden aber erwünscht.

Da die Signatur und die Verschlüsselung einer Mail all diese Probleme löst, möchten Sie nun wissen wie das funktioniert.

Mathematik - RSA und 3DES stark vereinfacht

Alles beginnt mit den Herren Ronald L. Rivest, Adi Shamir und Leonard Adleman im Jahre 1977. Sie entwickeln eine mathematischen Funktion, bei der große Primzahlen erforderlich sind um zueinander passende Schlüsselpaare zu erstellen. Das besondere an so einem Schlüsselpaar ist die Tatsache, dass Sie eine Information mit einem Schlüssel verschlüsseln können und diese codierte Information noch mit dem anderen Schlüssel wieder decodiert werden kann. Daher nennt man diese beiden zueinander passenden Schüssel auf "Public Key" und "Private Key". Den einen Schlüssel können und müssen sie veröffentlichen während Sie das dazu passende Paar "privat" halten müssen. Wer ihnen nun was senden möchte, der nutzt einfach ihren öffentlichen Schlüssel, um die Information zu verschlüsseln und Sie können die Information als einzige Person mit dem privaten Schlüssel wieder decodieren. Daher spricht man hier auch von asymmetrischen Schlüsseln. Damit ist die erste Forderung erfüllt: Die Information ist verschlüsselt.

Allerdings gibt es zwei Dinge, die dieses System noch etwas komplizierter machen:

Verschlüsseln und Signieren.

Damit sie nun ihre Nachrichten gegen Veränderungen und Fälschungen schützen können (= signieren) und diese geheimen Informationen nur vom gewünschten Empfänger zu lesen sind (=verschlüsseln), müssen beide Kommunikationspartner mitspielen. In den folgenden Beispielen werden vier Schlüssel beschrieben:

  öffentlicher Schlüssel private Schlüssel
Sender

 Sender Public Key Sender privater Schlüssel
Empfänger
 Empfänger Public Key Empfänger privater Schlüssel

Eine Nachricht kann nun mit einem dieser vier Schlüssel "codiert" werden. Damit ist aber auch klar, mit welchem anderen Schlüssel diese Nachricht wieder gelesen werden kann und für welche Anwendung dies geeignet ist

Codiert mit Decodierung Einsatzbereich

Sender Private Key
Sender Public Key
  • Signierung
    Der Sender kann damit die eigene Mail gegen Veränderungen schützen. Der Empfänger kann über den öffentlichen Schlüssel des Senders die Gültigkeit der Signatur und damit der Unveränderbarkeit und die Gültigkeit des Absenders prüfen

Sender Public Key
Sender Private Key
  • Eigene Verschlüsselung
    Diese Paarung kommt bei der Übertragung nicht vor. Aber der Besitzer der Nachricht kann diese in seinem Postfach damit verschlüsselt speichern. Damit kann ein Stellvertreter oder Administrator diese Mail nicht lesen.

Empfänger Public Key
Empfänger Private Key
  • Verschlüsselung
    Wenn ich als Sender mit den öffentlichen Schlüssel des Empfängers besorge, dann kann ich damit sicherstellen, dass nur der Empfänger (Nur dieser hat den passenden private Key) die Mail lesen kann.

Empfänger Private Key
Empfänger Public Key		 Diese Paarung kann es nicht geben, da der Sender niemals in den Besitz des privaten Schlüssels des Empfängers kommen sollte
+
Sender Private Key UND Empfänger Public Key		 +
Sender Public Key UND Empfänger Private Key
  • Verschlüsselt und signiert
    Erst bei der Nutzung beider Paare ist sichergestellt, dass die Mail nur vom Empfänger gelesen werden kann und dieser auch über den Absender Gewissheit erhält.

In der Tabelle kommt ein wichtiger Aspekt nicht deutlich heraus. Daher sei dies hier noch mal wiederholt:

Wenn Sie verschlüsseln wollen, benötigen Sie den öffentlichen Schlüssel des Empfängers

Es reicht demnach nicht aus, wenn Sie selbst etwas für die Sicherheit tun wollen. Es müssen immer beide Parteien mitspielen. Das ist aber im Postbriefverkehr nicht anders. Wenn Sie ihre Dokumente schützen wollen, müssen Sie dieses in einer Sprache verfassen, die nur der gewünschte Empfänger versteht.

Sie können natürlich auch ohne Mitarbeit des Empfängers ihre Dokumente mit Hilfe ihres private Schlüssels digital signieren. Nur haben Sie nichts davon, wenn der Empfänger die Signatur nicht prüfen kann oder will.

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