Wie Verschlüsselung funktioniert
Die Verschlüsselung ist nicht neu, aber die Technologie, mit der Nachrichten chiffriert werden, hat sich in den letzten Jahrzehnten schnell verändert. Die alten Griechen verschlüsselten Nachrichten für den militärischen Einsatz mit Hilfe einer Scytale. Dies ist ein Werkzeug, bei dem ein Stück Pergament um einen Holzstab gewickelt wird, um Klartextnachrichten zu schreiben oder zu lesen. So konnten diese geheim an die Befehlshaber übermittelt werden. Sobald das Pergament abgewickelt ist, verliert sich die Nachricht in einem Meer von unzusammenhängenden Zeichen, dem so genannten Chiffretext. Dies ist ein Beispiel für eine Transpositions-Chiffre, bei der die Buchstaben versetzt angeordnet werden.
Die alten Griechen benutzten die Scytale, um verschlüsselte Nachrichten zu versenden.
Heute haben wir uns von der klassischen Kryptografie, die sich auf die Anordnung und Platzierung von Buchstaben oder anderen sprachlichen Mustern konzentrierte, gelöst und uns dermathematischen Verschlüsselung digitaler Daten zugewandt. Unabhängig von den Technologiesprüngen sind zum Ver- und Entschlüsseln einer Nachricht immer ein Klartext und ein Geheimtext erforderlich.
In der Kryptografie ist ein Chiffretext das durcheinandergewürfelte Format eines Textes, das durch Verschlüsselung entsteht. Dadurch wird der Text für jeden unlesbar, der nicht den Schlüssel kennt, mit dem er in seine ursprüngliche Form zurückverwandelt werden kann.
Die Verschlüsselung beginnt mit dem Klartext
Wenn Sie eine Nachricht, eine Notiz oder einen Gedanken auf einem Blatt Papier oder in Ihrem Smartphone niederschreiben, ist der Text, den Sie mühelos lesen können, das, was Kryptographen als Klartext bezeichnen. Dies sind die Daten, die Sie vor der Anwendung von Verschlüsselungsmaßnahmen erstellen. Nachrichten im Klartext sind nicht vertraulich, da jeder sie genauso leicht lesen kann wie eine Zeitung.
Am häufigsten hört man das Wort Klartext im Zusammenhang mit Journalisten, die über Datenschutzverletzungen berichten. Es kommt viel zu oft vor, dass Hacker in ein ungeschütztes System eindringen und eine Fülle von Klartext-Benutzerdaten wie Namen, E-Mails oder Passwörter entdecken und abgreifen. Das bedeutet, dass die Daten, die vielleicht in einem relativ sicheren Netzwerk gespeichert waren, selbst nicht durch Verschlüsselung geschützt waren.
Denken Sie daran, dass bei jeder Kommunikation, unabhängig vom Medium, die ursprüngliche Äußerung oder der Text, den wir erstellen, im Klartext ist.
Dann wird eine Chiffre eingeführt…
Sie fragen sich vielleicht: Was macht aus dem Klartext einen Chiffretext? Die Antwort liegt auf der Hand: Eine Chiffre ist das, was diese Zustandsänderung bewirkt. Eine Chiffre ist definiert als ein kryptografischer Algorithmus, der Buchstaben oder Bits von Daten in Chiffretext umwandelt.
Es gibt viele berühmte Beispiele für Chiffren, von denen Sie einige vielleicht schon kennen!
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Cäsar-Chiffre: Diese berühmte Chiffre ordnet die Reihenfolge der Buchstaben durch Versetzung um. Unser Klartext “Howdy” könnte zum Chiffretext “Jqyfa” werden. In diesem Fall ersetzt die Chiffre jeden Buchstaben durch den zweiten, der darauf folgt.
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AES: Der Advanced Encryption Standard ist eine Blockchiffre, die in Geldautomaten, E-Mail und Fernzugriffssoftware verwendet wird.
Der Chiffriertext ist bereit für die Übertragung und spätere Entschlüsselung
Sobald auf eine Nachricht oder ein Datenelement ein Verschlüsselungsalgorithmus angewendet wurde, gilt sie/er als verschlüsselt. Je nach Stärke der verwendeten Verschlüsselung sind die Daten mehr oder weniger anfällig für das Abfangen und Entschlüsseln.
Derzeit gilt AES256 als quantensicherer Verschlüsselungsalgorithmus (Chiffre) für Daten im Ruhezustand. Das bedeutet, dass AES256 Ihre Geheimnisse viel besser schützen kann, als wenn Sie den Inhalt eines wichtigen Briefes einfach mit einer Caesar-Chiffre durcheinander bringen.
Die Caesar-Chiffre ist eine recht einfache Methode zum Verschlüsseln - aber es ist auch leicht, die Verschlüsselung zu knacken.
Die Kenntnis der Chiffre, die zur Verschlüsselung eines Klartextes verwendet wird, und der dabei verwendeten Schlüssel sind entscheidend dafür, dass der Empfänger Ihre Nachricht entschlüsseln und lesen kann. Im Falle unserer obigen Caesar-Chiffre wäre der Empfänger in der Lage, unsere Nachricht schnell zu “entschlüsseln”, wenn er weiß, dass wir eine Caesar-Chiffre mit einem “Schlüssel” von 2 verwenden. Er wird wissen, dass er zwei Buchstaben zurückdrehen muss, um unsere Klartextnachricht zu entschlüsseln und zu lesen.
Komplexere Verschlüsselungsalgorithmen funktionieren auf ähnliche Weise, aber die Mittel zum Schlüsselaustausch sind komplizierter. Um ein symmetrisch verschlüsseltes Datenstück zu entschlüsseln, müssen wir den einzelnen Verschlüsselungsschlüssel kennen. Wenn unser Absender stattdessen eine asymmetrische Verschlüsselung verwendet hat, muss er zuvor auf unseren öffentlichen Schlüssel zugegriffen haben, um die Nachricht zu verschlüsseln, und wir verwenden unseren privaten Schlüssel, um sie zu entschlüsseln. Dies wird in unserer Erklärung zu den Grundlagen der Kryptografie ausführlicher dargestellt.
Die asymmetrische Verschlüsselung mit öffentlichem Schlüssel wird bei modernen E-Mails für den sicheren Austausch von Nachrichten verwendet.
Klartext + Chiffre = Chiffretext
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die meisten Verschlüsselungen nach dem gleichen Muster ablaufen: Klartext + Chiffre = Chiffretext. Wenn es an der Zeit ist, die verschlüsselte Nachricht durch den Empfänger zu lesen, lautet die Formel umgekehrt: Chiffretext - Chiffre = Klartext.
Nun kennen Sie einige der grundlegenden Begriffe, die sich hinter der verschlüsselten Kommunikation verbergen.
Arten von Chiffren
Moderne Chiffren sind komplexer als die der alten Griechen und Römer, aber sie funktionieren sehr ähnlich. Moderne Chiffren unterscheiden sich darin, wie sie mit den Schlüsseln umgehen:
Symmetrische Verschlüsselungen
Bei der symmetrischen Verschlüsselung verschlüsselt und entschlüsselt ein einziger Schlüssel die Daten. Diese Chiffre wird auch als Private-Key-Chiffre bezeichnet. Die bekannteste symmetrische Schlüsselchiffre ist AES.
Asymmetrische Chiffrierung
Bei der asymmetrischen Verschlüsselung wird ein Schlüsselpaar - ein öffentlicher und ein privater Schlüssel - verwendet, um Nachrichten von einer Person zur anderen zu verschlüsseln, z. B. wenn Sie verschlüsselte E-Mails oder verschlüsselte Chat-Nachrichten austauschen. Die bekannteste ist die asymmetrische Verschlüsselung mit einer Kombination aus den Algorithmen AES und RSA.
Wo werden Chiffren verwendet?
Chiffren sind überall um uns herum. Sie werden in den Chips Ihrer Kreditkarte, bei Mobiltelefonanrufen, bei Verbindungen mit einem WiFi-Zugangspunkt oder sogar beim Versenden von Geheimcodes an Ihre Freunde verwendet.
Verschlüsselte Dienste wie Tuta sind ein Ort, an dem AES und Eliptic Curve Cryptography verwendet werden, um Ihre E-Mails, Kalenderereignisse, und Kontaktinformationen zu verschlüsseln!
Ihr Webbrowser verwendet gerade eine Verschlüsselung, um diese Website über TLS zu erreichen!
E-Mail-Verschlüsselung
Große Technologieunternehmen wie Google, Outlook und Yahoo! verwenden alle Verschlüsselungscodes, um Ihre Daten vor neugierigen Blicken zu schützen.
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Diese E-Mail-Anbieter verlassen sich auf TLS, um Ihre E-Mails während der Übertragung zu schützen,
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und auf symmetrische Verschlüsselung (meist mit AES256), um Ihre Daten zu verschlüsseln, wenn sie auf ihren Servern gespeichert sind.
Beide Verschlüsselungen schützen Ihre Daten zwar gut, aber diese Dienste besitzen auch den Schlüssel für die Entschlüsselung Ihrer Daten, so dass sie nicht vor dem Zugriff Dritter geschützt sind.
Tuta Mail hingegen bietet eine quantensichere Ende-zu-Ende-Verschlüsselung für Ihre Daten, wenn sie in Ihrem Postfach gespeichert sind und wenn sie sich auf dem Transportweg befinden. Andere Anbieter von verschlüsselten E-Mails können Ihre Nachrichten zwar mit einer Ende-zu-Ende-Verschlüsselung schützen, aber auch sie müssen ihre Verschlüsselungen verbessern, da sie im Moment nicht vor der Bedrohung durch Quantencomputer schützen können. Darüber hinaus können Sie mit Tuta Mail passwortgeschützte E-Mails an jeden in der Welt senden und eine Zero-Knowledge-Architektur verwenden, und so sicherzustellen, dass nicht einmal wir von Tuta auf Ihre verschlüsselten Daten zugreifen können.
Sicherheit, der Sie vertrauen können
Die moderne Kryptografie beruht nicht auf ausgeklügelten Methoden zum Durcheinanderbringen von Buchstaben, sondern auf komplexer Mathematik. Die heutigen Verschlüsselungsalgorithmen bieten uns eine mathematische Garantie für Komplexität und Sicherheit, die selbst dem extremsten Bedrohungsmodell gerecht wird. Die quantenresistenten Verschlüsselungsalgorithmen sind zwar relativ neu, werden aber auch als Open Source veröffentlicht, so dass sie von Kryptoanalytikern auf der ganzen Welt, die sich für die Entwicklung einer starken, zuverlässigen Verschlüsselung einsetzen, rigoros auf Schwachstellen untersucht werden.
Bei Tuta arbeiten wir direkt mit Kryptographen aus der Forschung zusammen, sowohl intern als auch mit Partnern von Universitäten. Wir entwickeln eine quantensichere Verschlüsselung, der Sie vertrauen können.
Holen Sie sich noch heute Ihre Privatsphäre zurück und melden Sie sich für verschlüsselte E-Mails an!