Was ist Verschlüsselung? Definition und Funktionsweise der IT

Moderne Verschlüsselung ist eine Methode zum Senden und Empfangen von Nachrichten, die nur der vorgesehene Empfänger und Absender lesen kann, um den Zugriff Dritter zu verhindern. IT beinhaltet oft die Verschlüsselung elektronischer Daten, die häufig Chiffretext erstellt, indem normaler Text verschlüsselt wird. Dann verwendet IT einen Entschlüsselungsschlüssel eines Formulars, um IT auf der Empfängerseite in ein lesbares Format zurückzubringen. Die Verschlüsselung kann entweder ein symmetrisches Schlüsselsystem beinhalten, das am einfachsten ist, oder ein asymmetrisches Schlüsselsystem, das typischerweise sicherer ist. Die Verschlüsselung bietet Methoden für die sichere Kommunikation und elektronische Daten, die böswillige Angreifer nicht lesen, interpretieren oder darauf zugreifen können.

Was ist Verschlüsselung?

Die Verschlüsselung wird verwendet, um sicherzustellen, dass Nachrichten und Daten nur für den Absender und den beabsichtigten Empfänger zugänglich sind. IT ist das Studium der Kommunikation und ein Formular der Sicherheit für Messaging. Letztendlich kann die Verschlüsselung verhindern, dass Daten verändert oder gestohlen werden. IT kann auch zur Authentifizierung von Benutzer verwendet werden. Bei der Verschlüsselung wird häufig eine Verschlüsselung und ein Algorithmus verwendet, um elektronische Daten und Nachrichten sicher und nur für die beabsichtigten Parteien lesbar zu halten. Verschlüsselung gibt es schon seit Jahrhunderten. Der Begriff ES kommt vom griechischen Wort kryptos, was übersetzt verborgen bedeutet. Heute basiert Verschlüsselung auf Praktiken der Informatik und mathematischer Theorie.

Arten der Verschlüsselung

Es gibt zwei Hauptarten der Verschlüsselung, die heute für digitale Daten und sichere Nachrichten verwendet werden: die symmetrische Verschlüsselung und die asymmetrische Verschlüsselung. Bei Hashfunktionen, einem dritten Typ, wird kein Schlüssel verwendet.

• Symmetrische Verschlüsselung: Dies ist eine der am häufigsten verwendeten und einfachsten Formen der Ver- und Entschlüsselung elektronischer Daten. Es wird auch als Secret-Key- oder Private-Key-Verschlüsselung bezeichnet. Bei der symmetrischen Verschlüsselung verfügen sowohl der Absender als auch der Empfänger über denselben Schlüssel. Dieser Schlüssel wird verwendet, um Nachrichten und Daten auf der einen Seite zu verschlüsseln und sie dann auf der anderen Seite zu entschlüsseln. Bevor die Kommunikation beginnt, müssen beide Parteien über denselben geheimen Schlüssel verfügen. Die symmetrische Verschlüsselung ist schnell, einfach zu verwenden und eignet sich am besten für die Übertragung großer Datenmengen oder für die Massen-Verschlüsselung. Das Problem bei dieser Verschlüsselungsform besteht darin, dass Dritte, die den geheimen Schlüssel erhalten, die Daten oder Nachrichten ebenfalls lesen und entschlüsseln können. Es gibt zwei Hauptformen symmetrischer Verschlüsselungsalgorithmen: Stream- und Blockalgorithmen.
  • Stream-Algorithmus: Dieser Typ verschlüsselt die Daten, während die IT gestreamt wird. Daher wird die IT nicht im Speicher des Systems abgelegt. Eine der beliebtesten Stream-Chiffren ist die RC4 (Rivest Cipher 4), die Nachrichten Byte für Byte verschlüsselt.  
  • Blockalgorithmen: Dieser Typ verschlüsselt mithilfe des geheimen Schlüssels Bits bestimmter Länge in Datenblöcken. Die Daten werden im Speicher des Systems gehalten, während Blöcke vervollständigt werden. Der Advanced Verschlüsselung Standard (AES) ist der am häufigsten verwendete symmetrische Algorithmus. Blöcke mit 128-Bit-Daten werden mit kryptografischen Schlüsseln von 128, 192 und 256 Bit verschlüsselt und entschlüsselt. AES ist FIPS- geprüft (Federal Information Processing Standard) und wurde unter Anleitung des NIST (National Institute of Standard and Technology) genehmigt.  
• Asymmetrische Verschlüsselung: Dies wird auch als Public-Key-Verschlüsselung bezeichnet, und in der IT werden zwei verschiedene Schlüssel verwendet. Ein öffentlicher Schlüssel wird weit verbreitet, um Daten zu verschlüsseln. Dieser Schlüssel wird benötigt, um Nachrichten zu versenden und zu verschlüsseln. Ein Absender kann den öffentlichen Schlüssel für den Empfänger anfordern, um die Daten zu verschlüsseln. Dann benötigt die IT-Abteilung den privaten Schlüssel, der geheim gehalten wird, um die Nachricht zu entschlüsseln. Das Schlüsselpaar aus dem privaten und dem öffentlichen Schlüssel ist mathematisch miteinander verwandt. Beide Schlüssel werden benötigt, um Vorgänge auszuführen, verschlüsselte Daten und Nachrichten zu senden und zu empfangen und auf vertrauliche Daten zuzugreifen. Die asymmetrische Verschlüsselung erfordert eine höhere Verarbeitung und längere Schlüssel mit Daten, die kleiner als der Schlüssel sind. Daher wird es oft in kleinerem Maßstab eingesetzt. Asymmetrische und symmetrische Verschlüsselung können in einem Kryptosystem zusammen verwendet werden. Die asymmetrische Kryptografie kann beispielsweise zur Verschlüsselung symmetrischer Schlüssel verwendet werden, während die symmetrische Kryptografie zur Übertragung oder Verschlüsselung größerer Datenmengen verwendet wird.  
• Hash-Funktionen: Hierbei handelt es sich um eine dritte Art der Verschlüsselung, bei der kein Schlüssel verwendet wird. Die IT-Abteilung verwendet einen Hash-Wert mit fester Länge, der auf der Nur-Text-Nachricht basiert. Dies kann dann verwendet werden, um sicherzustellen, dass die Nachricht nicht verändert oder kompromittiert wurde. Hash-Funktionen fügen eine zusätzliche Integration der Sicherheit hinzu, da die gehashte Ausgabe nicht rückgängig gemacht werden kann, um die Daten anzuzeigen, die ursprünglich eingegeben wurden.  

Wozu dient die Verschlüsselung?

Die Absicht der Verschlüsselung ist es, Daten und Nachrichten sicher und unzugänglich für potenzielle Bedrohungen oder Angreifer zu halten. Die IT-Abteilung arbeitet oft hinter den Kulissen an der Ver- und Entschlüsselung von Daten, die Sie über soziale Medien, Anwendungen, Interaktionen auf Websites und E-Mail-Adressen senden. Die symmetrische Verschlüsselung kann für folgende Zwecke verwendet werden:

• Kartentransaktionen und Zahlung Anwendung
• Generierung von Zufallszahlen
• Überprüfung der Signatur, um sicherzustellen, dass der Absender derjenige ist, für den er sich ausgibt

Die asymmetrische Verschlüsselung kann für folgende Zwecke verwendet werden:

• E-Mail-Adresse Nachrichten
• Authentifizierung der SIM-Karte
• webbasiert security
• Austausch von privaten Schlüsseln

Schlüsselprinzipien der Verschlüsselung

Verschlüsselung bemüht sich um private Kommunikation und Datensicherheit, um digitale Informationen vor Änderung, Zugriff oder Lesen durch andere als diejenigen mit legitimem Zugriff zu schützen. Dies sind die wichtigsten Prinzipien der Verschlüsselung:

1. Vertraulichkeit: Die Grundlage der Verschlüsselung beruht darauf, dass die Informationen vor Dritten oder böswilligen Angreifern privat und vertraulich behandelt werden. Vertraulichkeitsvereinbarungen enthalten spezifische Richtlinien und Regeln, die sicherstellen sollen, dass Informationen eingeschränkt, sicher und nur für bestimmte Personen oder innerhalb bestimmter Bereiche zugänglich sind.
    
2. Verschlüsselung: Bei der Verschlüsselung werden lesbare Daten in ein unlesbares Formular umgewandelt, um die Privatsphäre zu schützen, wenn Nachrichten oder Daten zwischen einem Absender und einem Empfänger gesendet werden. Dies geschieht in der Regel mithilfe eines Algorithmus.  
    
3. Entschlüsselung: Das Gegenteil von Verschlüsselung ist die Entschlüsselung. Dabei werden die Daten in ihr ursprüngliches und lesbares Format zurückversetzt. Normalerweise geschieht dies mithilfe eines bestimmten Schlüssels, der für die Verschlüsselung und Entschlüsselung derselbe sein kann oder zwei unterschiedliche Schlüssel erfordert.  
    
4. Datenintegrität: Die Daten müssen über den gesamten IT-Lebensstil hinweg konsistent und genau bleiben, und die Datenintegrität kann dazu beitragen, diese Genauigkeit zu wahren. Daten können an keiner Stelle des Kommunikationspfads geändert werden. Zwischen Sender und Empfänger muss alles intakt bleiben.  
    
5. Authentifizierung: Dadurch wird festgestellt, dass die Nachricht oder die empfangenen Daten vom tatsächlichen Absender der Nachricht gesendet werden. Der Absender muss häufig überprüfen, ob er tatsächlich der Absender der vom Empfänger empfangenen Nachricht ist.  
    
6. Nichtabstreitbarkeit: Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass der Absender einer Nachricht oder eines Datenelements die Authentizität seiner Signatur nicht leugnen kann. Die Verwendung digitaler Signaturen kann verhindern, dass der Absender oder Absender seine Kommunikation verweigert.

Bewährte Methoden

Nachrichten und Daten sollten immer verschlüsselt werden, um Privatsphäre und Sicherheit zu gewährleisten. Zu den Best Practices für Verschlüsselung gehört die Verwendung eines vollständigen kryptografischen Systems oder Kryptosystems, das regelmäßig mehrere Verschlüsselungsformen verwendet, um die Sicherheit von Daten und Kommunikation zu gewährleisten. Dieses System sollte über eine benutzerfreundliche Schnittstelle sowie starke kryptografische Algorithmen verfügen, die den Best Practices der Branche entsprechen. Bei der symmetrischen Verschlüsselung bedeutet dies die Verwendung von AES mit 128-, 192- oder 256-Bit-Schlüsseln. Für den asymmetrischen Verschlüsselungsstandard sollte die IT Elliptical Curve Verschlüsselung (ECC) und RSA umfassen. Dies sind Beispiele für Dateien und Daten, die verschlüsselt und mit Verschlüsselung geschützt werden sollten:

• E-Mail-Adresse und Nachrichten
• Kritische und sensible Dateien
• Firmendaten
• Zahlungsinformationen
• Persönliche Identifikationsdaten

Kryptografische Verfahren müssen effektiv, aber auch benutzerfreundlich sein, um sicherzustellen, dass sie auch tatsächlich wie vorgesehen verwendet werden. Der Einsatz von Verschlüsselungsfunktionen kann auch dazu beitragen, den Verlust oder Diebstahl von Daten zu verhindern, selbst wenn die Hardware-IT gestohlen oder kompromittiert wird. Ein starkes Kryptosystem sollte in der Lage sein, mit der Sicherheitsgemeinschaft mitzuhalten und sich nicht auf Sicherheit durch Verschleierung zu verlassen. Stattdessen sollte das System bekannt sein, und das einzige, was geheim und privat bleibt, sind die eigentlichen Schlüssel. Der öffentliche Schlüssel kann veröffentlicht werden, aber der geheime oder private Schlüssel sollte geschützt werden. Dies sind Methoden, um Ihre Schlüssel sicher aufzubewahren:

• Speichern Sie Ihre Verschlüsselungsschlüssel nicht im Klartext oder zusammen mit den verschlüsselten Daten.
• Speichern Sie Ihre Schlüssel in einem Dateisystem, das mit starken Zugriffskontrolllisten (ACLs) geschützt ist, und halten Sie sich dabei an das Prinzip der geringsten Privilegien – Zugriff nur für diejenigen, die ihn benötigen.
• Verwenden Sie einen zweiten Verschlüsselungsschlüssel, um Ihre Daten zu verschlüsseln. Verschlüsselungsschlüssel, generiert mit Passwort-based Verschlüsselung (PBE). Eine kleine Anzahl von Administratoren kann ein Passwort zum Generieren eines Schlüssels verwenden, um die Speicherung des Schlüssels in einem unverschlüsselten Formular innerhalb des Systems zu vermeiden.
• Verwenden Sie ein manipulationssicheres Hardwaregerät namens Hardware-Sicherheitsmodell (HSM), das Schlüssel sicher speichern kann. Wenn Daten entschlüsselt werden müssen, kann der Code einen API Aufruf (Application Programming Interface) an das HSM senden.  

Key Erkenntnis

Verschlüsselung ist ein notwendiges Formular der Cybersicherheit, das Verschlüsselungsmethoden verwendet, um digitale Daten und Kommunikation sicher zu halten und vor potenziellen Bedrohungen oder Angreifern zu schützen. Datenschutz ist in diesem digitalen Zeitalter, in dem so viele Informationen auf Computern, in der Cloud und im Internet gespeichert werden, von großer Bedeutung. Datensicherheit ist für Unternehmen, Branchen, Unternehmen und Einzelpersonen gleichermaßen wichtig. Verschlüsselung ist eine Form zur Sicherung digitaler Daten und Nachrichten, oft mit speziellen Schlüsseln, auf die nur der Absender und der Empfänger Zugriff haben. Die Verschlüsselung verwendet mathematische Systeme und Algorithmen, um Daten zu verschlüsseln und zu entschlüsseln. Bei der symmetrischen Verschlüsselung wird derselbe Schlüssel für die Verschlüsselung und die Entschlüsselung verwendet. Die IT kann Daten schnell verschlüsseln und entschlüsseln, und die IT ist einfach zu bedienen. Die IT kann aber auch kompromittieren werden, wenn sich ein Dritter Zugriff auf den Schlüssel verschafft. Es ist wichtig, dass Ihre Daten Verschlüsselungsschlüssel sicher und geschützt aufbewahrt werden. Das Versenden Ihres Verschlüsselungsschlüssels in einem Klartextformular zusammen mit Ihrer verschlüsselten Nachricht ist beispielsweise vergleichbar mit dem Hinterlassen Ihres Haustürschlüssels in Sichtweite vor Ihrer verschlossenen Tür. Bewahren Sie Ihre Schlüssel sicher auf, um Ihre Daten zu schützen. Die asymmetrische Verschlüsselung ist einen Schritt weiter als die symmetrische Verschlüsselung, bei der unterschiedliche Schlüssel für die Verschlüsselung und Entschlüsselung verwendet werden. Der Verschlüsselungsschlüssel ist "öffentlich", und jeder hat Zugriff auf die IT. Der Entschlüsselungsschlüssel wird "privat" gehalten, und nur die vorgesehenen Empfänger können Zugriff auf diesen geheimen Schlüssel haben. Dies sorgt zwar für eine zusätzliche Integration der Sicherheit, aber die IT kann auch länger brauchen, um Daten zu verschlüsseln und zu entschlüsseln, so dass die IT regelmäßig für kleinere Datenbits eingesetzt wird. Ein starkes Kryptosystem verwendet oft mehrere Verschlüsselungsformulare und kryptografische Methoden, um digitale Daten privat und sicher vor Angreifern zu halten. Verschlüsselung ist ein wichtiger Bestandteil der digitalen Sicherheit.

Referenzen

Definition von 'Verschlüsselung'. (Januar 2022). Die Economic Times.

Grundlagen der Sicherheitskomponente für die Bewertung. (2020). Handbuch zur Bewertung, Prüfung und Bewertung von Sicherheitskontrollen (zweite Auflage). 

Advanced Verschlüsselung Standard (AES). (2001). Nationales Institut für Standard und Technologie (NIST).

FAQs zur Einhaltung: Federal Information Processing Standard (FIPS). (November 2019). Nationales Institut für Standard und Technologie (NIST).

Sicherheit und Datenschutz im Internet der Dinge. (2016). Internet der Dinge.

Elliptical Curve Verschlüsselung ECC. (Juni 2020). Nationales Institut für Standard und Technologie (NIST).