Verantwortlich für Initiierung: IT-Sicherheitsmanagement, Leiter IT
Verantwortlich für Umsetzung: IT-Sicherheitsmanagement, Leiter IT
Der Einsatz von Kryptoprodukten kann für die Benutzer zusätzlichen Aufwand bedeuten oder - je nach Komplexität der eingesetzten Produkte - sogar vertiefte Kenntnisse erfordern. Daher sollten alle Mitarbeiter, die kryptographische Verfahren und Produkte einsetzen sollen, für den Nutzen und die Notwendigkeit der kryptographischen Verfahren sensibilisiert werden und eine Einführung in kryptographische Grundbegriffe erhalten. Dies gilt natürlich insbesondere für diejenigen, die ein Kryptokonzept erstellen, Kryptoprodukte auswählen, installieren oder betreuen sollen.
Der folgende Text soll ein elementares Verständnis der grundlegenden kryptographischen Mechanismen vermitteln. Nachfolgend wird an Beispielen erläutert, in welcher Situation welche kryptographische Technik eingesetzt werden kann.
Elemente der Kryptographie
Mathematische Methoden und Techniken, die zum Schutz von Information gegen unbefugte Kenntnisnahme und/oder absichtliche Manipulation dienen können, nennt man kryptographisch. Der Schutz der Information durch kryptographische Methoden ist - im Unterschied zu infrastrukturellen und technischen Sicherungsmaßnahmen - mathematisch-logischer Natur.
Bei kryptographischen Verfahren wird ein mathematischer Rechenvorgang - ein Algorithmus - in konkrete Technik umgesetzt. Ihre Wirksamkeit beruht darauf, daß ein potentieller Angreifer ein gewisses mathematisches Problem nicht zu lösen vermag - und zwar nicht wegen mangelnder Fähigkeiten, sondern wegen fehlenden Wissens um ganz bestimmte "Schlüssel"-Informationen.
Kryptographische Methoden beziehen sich stets auf folgende Situation: Ein Sender A (dieser wird, wie in der Kryptographie üblich, "Alice" genannt) schickt über einen unsicheren Kanal eine Nachricht an einen Empfänger B (er wird "Bob" genannt).
Sender und Empfänger dürfen dabei auch identisch sein, unter einem Kanal ist ein beliebiges Transportmedium zu verstehen. Bei der Verschlüsselung lokaler Daten sind Sender und Empfänger natürlich identisch, unter "Kanal" ist hier das Speichermedium zu verstehen.
Kryptographische Grundziele
Auf Grund theoretischer und praktischer Erwägungen unterscheidet man vier kryptographische Grundziele:
Es ist klar, daß zwischen diesen Zielen Beziehungen bestehen, aber eine wesentliche Einsicht der modernen Kryptographie ist folgende: Die Gewährleistung von Vertraulichkeit bzw. von Authentizität sind unabhängige Grundziele eines kryptographischen Systems: Authentisierung beschränkt den Kreis der möglichen Sender einer Nachricht, Geheimhaltung den der möglichen Empfänger.
Die grundlegende kryptographische Methode zur Wahrung von Vertraulichkeit ist Verschlüsselung, die grundlegenden Methoden zur Gewährleistung von Integrität, Authentizität und Nichtabstreitbarkeit sind Hashfunktionen, Message Authentication Codes (MACs), digitale Signaturen und kryptographische Protokolle. Die einzelnen kryptographischen Konzepte werden im folgenden kurz vorgestellt.
I. Verschlüsselung
Verschlüsselung (Chiffrieren) transformiert einen Klartext in Abhängigkeit von einer Zusatzinformation, die "Schlüssel" genannt wird, in einen zugehörigen Geheimtext (Chiffrat), der für diejenigen, die den Schlüssel nicht kennen, nicht entzifferbar sein soll. Die Umkehrtransformation - die Zurückgewinnung des Klartextes aus dem Geheimtext - wird Entschlüsselung genannt. In allen modernen Verschlüsselungsalgorithmen sind Klartexte, Geheimtexte und Schlüssel jeweils als Folgen von Bits gegeben.
Um praktisch einsetzbar zu sein, müssen Verschlüsselungsalgorithmen folgende Mindestanforderungen erfüllen:
Die Forderung nach Entzifferungsresistenz ist immer relativ zu den aktuellen technischen und mathematischen Möglichkeiten zu betrachten. Wichtig bei der Bewertung von Verschlüsselungsalgorithmen ist, daß es zum Nutzungszeitpunkt praktisch nicht möglich sein darf, das Chiffrat ohne Kenntnis des Schlüssels zu entschlüsseln, d. h. nicht mit der dann verfügbaren Technik innerhalb eines akzeptablen Zeitrahmens.
Wenn A und B eine vertrauliche Verbindung einrichten wollen, gehen sie wie folgt vor:
Es gibt zwei große Klassen von Chiffrierverfahren:
Symmetrische Verschlüsselungsverfahren benutzen denselben Schlüssel sowohl für die Ver- als auch für die Entschlüsselung. Symmetrische Verfahren werden deshalb gelegentlich auch als "ein-Schlüssel"-Verfahren bezeichnet, da die Kenntnis eines Schlüssels ausreicht, um chiffrieren und dechiffrieren zu können.
Bekannte symmetrische Verschlüsselungsverfahren sind z. B. DES, Tripel-DES, IDEA oder RC5.
Bei symmetrischen Verfahren unterscheidet man weiter zwischen Stromchiffren und Blockchiffren.
Bei Stromchiffren wird unter Verwendung des Schlüssels eine möglichst zufällig aussehende Bitfolge (ein Bitstrom) generiert, die auf die Klarbitfolge (modulo 2) aufaddiert wird. Die Klarbitfolge wird also Bit für Bit (durch Addition von Schlüsselstrombits) verschlüsselt. Für die Sicherheit von Stromchiffren ist wesentlich, daß niemals zwei (verschiedene) Nachrichten mit demselben Schlüsselstrom verschlüsselt werden – dafür muß mit speziellen Maßnahmen (Synchronisierinformation in Form eines Spruchschlüssels) gesorgt werden. Beispiele für Stromchiffren sind RC4 und SEAL.
Bei Blockchiffren dagegen wird in einem Verschlüsselungstakt jeweils ein ganzer Block von Bits verschlüsselt, heutzutage sind dies in der Regel 64 Bits. Die meisten symmetrischen Verschlüsselungsverfahren sind Blockchiffren, dazu gehören auch DES, IDEA oder RC5. Für Blockchiffren sind eine Reihe von Betriebsarten (Modi) definiert (und standardisiert). Es sind dies
Beim Einsatz symmetrischer Verfahren ist generell zu beachten, daß ein Schlüsselaustausch zwischen den Kommunikationspartnern vorausgegangen sein muß. Dieser muß über einen sicheren Kanal (z. B. Kurier, persönliche Übergabe) erfolgen und beide Parteien müssen anschließend den Schlüssel geheimhalten. Es gibt verschiedene Verfahren für einen sicheren Schlüsselaustausch. In geschlossenen Systemen ist der Schlüsselaustausch im allgemeinen unproblematisch zu realisieren, da hier meist "sichere Kanäle" vorhanden sind. In offenen Systemen mit einer Vielzahl von Kommunikationspartnern gestaltet sich dies schwieriger. Generell besteht jedoch das Problem, daß bei einer Vielzahl möglicher Kommunikationspartner entsprechend viele Schlüssel vor der eigentlichen Kommunikation ausgetauscht werden müssen und daß dabei die potentiellen Kommunikationspartner vorab bekannt sein müssen.
Asymmetrische (Public Key)-Chiffrierverfahren dagegen benutzen zwei verschiedene (aber mathematisch verwandte) Schlüssel: einen "öffentlichen" Schlüssel (Public Key) für die Verschlüsselung, und einen "privaten" Schlüssel (Private Key) für die Entschlüsselung. Das Schlüsselpaar muß dabei folgende Eigenschaft aufweisen: für alle, die lediglich den "Public Key" kennen, muß es praktisch unmöglich sein, den zugehörigen "Private Key" zu bestimmen oder eine mit dem "Public Key" verschlüsselte Nachricht zu entschlüsseln.
Asymmetrische Verschlüsselung hat also eine "Einbahn"-Eigenschaft: eine Nachricht kann nicht wiederhergestellt werden, wenn der "Private Key" vergessen oder gelöscht wurde.
Die Bezeichnung "Public Key"-Verschlüsselung rührt daher, daß der "Public Key" öffentlich bekannt gemacht werden kann, ohne die Sicherheit des Verfahrens zu kompromittieren. Der "Private Key" hingegen muß geheim gehalten werden.
Will nun Alice eine Nachricht verschlüsselt an Bob senden, so holt sich Alice den öffentlichen Schlüssel Bobs aus einer frei zugänglichen Datei und verschlüsselt damit die Nachricht. Nach Erhalt der Nachricht benutzt Bob seinen geheimen Schlüssel, um die von Alice erhaltene Nachricht zu entschlüsseln. Wenn Alice und Bob ein asymmetrisches Verfahren zum Zweck der Vertraulichkeit verwenden, benötigen sie also keinen sicheren Kanal für den Schlüsselaustausch, aber Alice muß sicher sein, daß sie tatsächlich Bobs öffentlichen Schlüssel benutzt und keinen Schlüssel, der ihr als Bobs Schlüssel untergeschoben wurde. Würde Alice eine Nachricht mit einem untergeschobenen Schlüssel verschlüsseln, so könnte der Täter, dem ja der passende geheime Schlüssel bekannt ist, die Nachricht entschlüsseln. Der Sender benötigt in der Regel die Bestätigung einer vertrauenswürdigen dritten Partei, daß der öffentliche Schlüssel des Empfängers wirklich zu diesem gehört. Diese Bestätigung, das "Zertifikat", wird im allgemeinen auch durch ein kryptographisches Verfahren erzeugt und dem öffentlichen Schlüssel beigefügt.
Zwei bekannte asymmetrische Verschlüsselungsverfahren sind das RSA-Verfahren (benannt nach den Erfindern Rivest, Shamir, Adleman) und die Klasse der Elgamal-Verfahren. Zu letzteren gehören auch die auf Elliptischen Kurven basierenden Verschlüsselungsverfahren.
Symmetrische und asymmetrische Chiffrierverfahren haben z. T. sich ergänzende Vor- und Nachteile:
Vorteile (guter) symmetrischer Verfahren:
Nachteile symmetrischer Verfahren:
Vorteile (guter) asymmetrischer Verfahren:
Nachteile asymmetrischer Verfahren:
Hybride Verfahren versuchen, die Vorteile beider Arten von Verschlüsselung zu kombinieren: sie benutzen asymmetrische Verschlüsselung, um einen Sitzungsschlüssel ("Sessionkey") für ein symmetrisches Verfahren zu übermitteln, und verschlüsseln die Massendaten mit dem symmetrischen Verfahren. Der Sessionkey wird gewöhnlich nur für eine Sitzung (Übertragung) verwendet und dann vernichtet. Das asymmetrische Schlüsselpaar wird je nach Umständen für einen langen Zeitraum verwendet.
II. Integritätsschutz
Das Ziel des Integritätsschutzes ist es, daß ein Empfänger einer Nachricht feststellen kann, ob er diese Nachricht unverfälscht erhalten hat. Das Grundprinzip des Integritätsschutzes besteht darin, die Nachricht unverschlüsselt und unverändert zu übersenden, gleichzeitig aber bestimmte Kontrollinformationen mitzuschicken, die die Kontrolle auf Unverfälschtheit der eigentlichen Nachricht ermöglichen. Voraussetzung dazu ist allerdings, daß der Empfänger die Kontrolldaten unmanipuliert erhält. Für diese Kontrolldaten stellen sich damit folgende Bedingungen:
Zur Berechnung der Kontrollinformationen werden typischerweise zwei Verfahren verwendet: Hashfunktionen und Message Authentication Codes.
Eine (Einweg-) Hashfunktion ist eine Datentransformation mit folgenden Eigenschaften:
Mit Hilfe einer beiden Kommunikationspartnern bekannten Hashfunktion können A und B die Integrität einer Nachricht überprüfen: Alice hasht ihre Nachricht, und übermittelt diese und den Hashwert so an Bob, daß die Unverfälschtheit des Hashwertes gewährleistet ist. Bob hasht die empfangene Nachricht ebenfalls und vergleicht sein Ergebnis mit dem von Alice gelieferten Hashwert. Stimmen beide Werte überein, so kann er davon ausgehen, daß kein Bit der Nachricht verändert wurde.
Ein Message Authentication Code (MAC)ist eine kryptographische Checksumme zur Nachrichtensicherung, also eine Datentransformation, bei der zusätzlich ein geheimer Schlüssel in die Berechnung eingeht, mit folgenden Eigenschaften:
Besitzen Alice und Bob einen MAC und einen gemeinsamen, geheimen MAC-Schlüssel, so authentisiert Alice ihre Nachricht einfach dadurch, daß sie den MAC-Wert der Nachricht berechnet und zusammen mit der Nachricht an Bob schickt. Bob berechnet seinerseits den MAC-Wert der empfangenen Nachricht mit dem auch ihm bekannten MAC-Schlüssel. Stimmt dieser mit Alices Wert überein, so kann er davon ausgehen, daß die Nachricht authentisch ist (d. h. daß sie nicht verändert wurde und wirklich von Alice stammt). Alice hat also ihre Nachricht durch Verwendung des nur ihr und Bob bekannten Schlüssels gegenüber Bob authentisiert.
MACs werden häufig auf Basis symmetrischer Chiffrierverfahren konstruiert. Die bekannteste Variante ist hierbei die Verschlüsselung einer Nachricht mit DES oder einem anderem Block- Chiffrierverfahren im CBC- oder CFB-Mode. Dabei wird als MAC der letzte verschlüsselte Block an die Nachricht angehängt. Daneben gibt es aber auch MACs, die nicht auf Chiffrierverfahren beruhen. Der MAC-Wert einer Nachricht kann als fälschungssichere, schlüsselabhängige, kryptographische Checksumme dieser Nachricht angesehen werden. Die Anwendung von MACs zum Zweck der Authentisierung erfordert, daß beide Parteien den geheimen Authentisierungsschlüssel zuverlässig schützen.
Als Nebeneffekt des Integritätsschutzes kann mit oben skizzierten Verfahren gleichzeitig vom Empfänger der Nachricht nachgeprüft werden, daß die als unmanipuliert verifizierte Nachricht nur vom tatsächlich bekannten Sender verschickt werden konnte. Dieser Schluß läßt sich ziehen, da nur dieser Sender die notwendigen Schlüssel zur Verschlüsselung bzw. Ermittlung der Kontrollinformationen besitzt.
III. Authentizitätsnachweise
Bei der Authentisierung von Benutzern gegenüber Kommunikationspartnern/IT-Systemen bzw. Clients gegenüber Servern sollen
Dazu sind Verfahren erforderlich, die allen Beteiligten die Feststellung der Identität ihrer Kommunikationspartner unmißverständlich erlauben. Dies schließt einen Zeitaspekt ein: Alice will Bob in "real time" davon überzeugen, daß tatsächlich sie mit ihm kommuniziert. Die Haupttechniken für solche Authentisierungen sind kryptographische Challenge-Response-Protokolle.
Hierbei sendet Bob Daten an Alice und fordert sie auf (Challenge), ihm den Besitz eines Geheimnisses (also einer Schlüsselinformation) nachzuweisen, und Alice demonstriert ihm diesen Besitz ohne das Geheimnis selbst preiszugeben, indem sie eine vom Geheimnis und seiner Challenge abhängige Antwort sendet (Response). Bob wiederum überprüft anhand der Antwort, daß zur Berechnung der Antwort wirklich das korrekte Geheimnis verwendet wurde.
Für eine "starke" Authentisierung dürfen sich die Challenges nicht wiederholen. Bei Challenge- Response-Verfahren können sowohl symmetrische als auch asymmetrische Techniken verwendet werden.
Beispiel: Alice und Bob verständigen sich vorab auf ein symmetrisches Verschlüsselungsverfahren und einen gemeinsamen kryptographischen Schlüssel. Zur Authentisierung sendet Bob eine Zufallszahl als Challenge an Alice. Alice wiederum verschlüsselt diese Zufallszahl mit dem gemeinsamen geheimen Schlüssel und sendet das Ergebnis zurück an Bob. Im nächsten Schritt entschlüsselt Bob die Nachricht und vergleicht, ob das Ergebnis seine anfangs gewählte Zufallszahl ist. Bei Gleichheit ist es tatsächlich Alice, da nur sie den geheimen Schlüssel kennt.
IV. Digitale Signatur
Das kryptographische Konstrukt einer digitalen Signatur dient dem Ziel, für digitale Dateien und Nachrichten ein Pendant zur handschriftlichen Unterschrift einsetzen zu können. Dazu werden einige der schon erläuterten kryptographischen Verfahren wie Hashfunktionen und asymmetrische Verfahren zusammengeführt. Die wesentliche Voraussetzung für digitale Signaturen ist, daß jeder Teilnehmer ein nur ihm bekanntes Geheimnis besitzt, mit dem er zu beliebigen Dateien eine digitale Signatur bilden kann. Anhand von öffentlichen Informationen muß es dann möglich sein, diese digitale Signatur zu überprüfen.
In diesem Sinne ist eine digitale Signatur ein spezieller Integritätsschutz mit zusätzlichen Besonderheiten. Eine digitale Signatur ist eine Kontrollinformation, die an eine Nachricht oder Datei angehängt wird, mit der folgende Eigenschaften verbunden sind:
Kann also anhand der öffentlich zugänglichen Informationen die digitale Signatur verifiziert werden, so ist einerseits die Integrität der signierten Datei gegeben und andererseits die Nichtabstreitbarkeit, da nur die Person, der die digitale Signatur eindeutig zugeordnet werden kann, diese Signatur anhand ihrer geheimen Informationen gebildet haben kann. Zu beachten ist, daß unterschiedliche Dateien auch unterschiedliche digitale Signaturen zur Folge haben und das geringste Änderungen an den Dateien zu nicht verifizierbaren Signaturen führen.
Beispiel: Ein weitverbreitetes Verfahren für digitale Signaturen ist die umgekehrte Anwendung des RSA-Verfahrens. Dabei besitzt jeder Teilnehmer einen nur ihm bekannten geheimen Signierschlüssel. Öffentlich zugänglich sind Verifizierschlüssel-Zertifikate, in denen der passende öffentliche Schlüssel und die Angaben zum Besitzer des passenden geheimen Signierschlüssels unfälschbar miteinander verknüpft sind. Diese Zertifikate werden von vertrauenswürdigen Stellen herausgegeben, die zuvor die Personalien der Teilnehmer geprüft haben.
Um für eine beliebige Datei eine digitale Signatur zu berechnen und zu prüfen, wird nun wie folgt vorgegangen:
1. Schritt: Alice berechnet den Hashwert der ausgewählten Datei.
2. Schritt: Alice verschlüsselt diesen Hashwert mit dem nur ihr bekannten geheimen
Signierschlüssel. Das Ergebnis ist die digitale Signatur von Alice zu dieser Datei.3. Schritt: Alice überträgt die digitale Signatur gemeinsam mit dem Verifizierschlüssel-Zertifikat und der Datei an Bob.
4. Schritt: Bob verifiziert das Zertifikat (z. B. mit dem öffentlichen Schlüssel einer Zertifizierungsstelle).
5. Schritt: Bob berechnet den Hashwert der erhaltenen Datei.
6. Schritt: Anhand des im Verifizierschlüssel-Zertifikat enthaltenen öffentlichen Verifizierschlüssels entschlüsselt Bob die digitale Signatur.
7. Schritt: Bob vergleicht den in Schritt 4 berechneten Hashwert und die entschlüsselte Signatur. Sind sie identisch, so ist die digitale Signatur verifiziert. Besteht keine Gleichheit, kann Bob keine weiteren Schlüsse ziehen.
8. Schritt:Nach der Verifikation der digitalen Signatur kann Bob als Ergebnisse festhalten:
Betont sei, daß digitale Signaturen ausschließlich die Ziele Integrität und Nichtabstreitbarkeit sicherstellen, jedoch in keiner Weise die Vertraulichkeit. Eine digital signierte Nachricht wird im Klartext übertragen, ist sie vertraulich, muß sie zusätzlich verschlüsselt werden.
Enthält eine digital signierte Datei eine Willenserklärung des Signierers, kann dann anhand der Signatur diese Willenserklärung unabstreitbar dem Signierer, ggf. auch vor Gericht, zugerechnet werden.
Die verwendeten Verifizierschlüssel-Zertifikate wiederum sind selbst von der vertrauenswürdigen Stelle digital signierte Dateien, die analog überprüft werden können und die Auskunft geben über den Verifizierschlüssel und die Person, die den dazu passenden geheimen Signierschlüssel besitzt.
Man beachte die Unterschiede zwischen MACs und digitalen Signaturen:
Mit Artikel 3 des Informations- und Kommunikationsdienste-Gesetzes (Bundesgesetzblatt 1879, Teil 1, 1997) ist für die Bundesrepublik Deutschland ein Gesetz zur digitalen Signatur in Kraft getreten. Dieses regelt, welche Sicherheitsanforderungen die technischen Komponenten, die für digitale Signaturen eingesetzt werden, erfüllen müssen und welche Aufgaben Zertifizierungsstellen, die Verifizierschlüssel-Zertifikate ausstellen, haben. Darüber hinaus wird geregelt, wie die erforderliche Sicherheit der Komponenten und Zertifizierungsstellen geprüft wird. Im Ergebnis wird digitalen Signaturen nach dem Signaturgesetz auch vor Gericht eine hohe Sicherheit zugebilligt.
Schlüsselmanagement
Bei jedem Einsatz von Verschlüsselung entsteht die Aufgabe, die Schlüssel angemessen zu verwalten. Es stellt sich die Frage, wie man
während des gesamten Lebenszyklus der Schlüssel durchführt. Das Schlüsselmanagement kann und wird sich gewöhnlich auch kryptographischer Techniken bedienen. Es muß für die Gesamtheit der Kryptomodule eines kryptographisch basierten Sicherungssystems durchgeführt werden. Geheime Schlüssel müssen vor unbefugter Aufdeckung, Modifizierung und Ersetzung geschützt werden. Öffentliche Schlüssel müssen vor unbefugter Modifizierung und Ersetzung geschützt werden. Angemessenes Schlüsselmanagement ist die Voraussetzung dafür, daß Information durch kryptographische Methoden überhaupt geschützt werden kann. Schlüsselmanagement benötigt eigens dieser Aufgabe gewidmete Ressourcen!
Zertifizierungsstellen
Trust Center bzw. Zertifizierungsstellen werden immer dann benötigt, wenn man für eine nicht mehr überschaubare Anzahl von Teilnehmern asymmetrische Kryptoverfahren für die digitale Signatur oder für Verschlüsselung einsetzen will. Solche Verfahren benötigen bei der Signaturbildung bzw. der Verschlüsselung einen anderen Schlüssel als bei der Signaturprüfung bzw. der Entschlüsselung. Dazu wird benutzerbezogen ein Schlüsselpaar korrespondierender Schlüssel erzeugt. Ein Schlüssel, der sogenannte öffentliche Schlüssel, wird öffentlich bekanntgegeben. Der andere Schlüssel, der sogenannte private Schlüssel, ist absolut geheimzuhalten. Mit dem privaten Schlüssel - und nur mit diesem - kann eine digitale Signatur erzeugt bzw. ein Text entschlüsselt und mit dem zugehörigen öffentlichen Schlüssel - und nur mit diesem - verifiziert bzw. verschlüsselt werden. Will man nun die Echtheit der öffentlichen Schlüssel und die sichere Zuordnung der Schlüssel zu Personen sicherstellen, bedarf es der bereits erwähnten Trust Center / Zertifizierungsstellen, die die Zuordnung einer Person zu einem öffentlichen Schlüssel durch ein Zertifikat bestätigen.
Innerhalb solcher Zertifizierungsstellen werden typischerweise folgende Aufgaben wahrgenommen:
Trust Center können außerdem zusätzlich Schlüsselaufbewahrung als Dienstleistung anbieten, wenn die kryptographischen Schlüssel für Verschlüsselung eingesetzt werden sollen. Um bei Schlüsselverlust noch auf die verschlüsselten Daten zugreifen zu können, kann dann der Schlüsselbesitzer (und nur dieser) eine Schlüsseldublette erhalten, die im Trust Center geschützt aufbewahrt wird.
Schlüsselverteilungszentralen
Die Sicherheit symmetrischer Verschlüsselungsverfahren hängt davon ab, ob der gemeinsam benutzte geheime Schlüssel nur den zum Zugriff auf die geschützten Informationen berechtigten Benutzern bekannt ist. Im Falle des Schutzes gespeicherter Daten, auf die nur deren Eigentümer Zugriff haben soll, ist dies relativ einfach zu gewährleisten, da dieser Eigentümer lediglich den Schlüssel so schützen muß, daß Unbefugte nicht darauf zugreifen können.
Anders sieht es jedoch aus, wenn Nachrichten, die von einem Sender über ein unsicheres Übertragungsmedium an einen Empfänger zu übermitteln sind, mit einem symmetrischen Verschlüsselungsverfahren geschützt werden sollen. In diesem Fall muß der geheime Schlüssel sowohl beim Sender als auch beim Empfänger vorliegen, d. h. es muß eine Möglichkeit geschützten Informationsaustauschs zwischen den beiden Partnern verfügbar sein. In der Praxis wird dies oft durch die verschlüsselte Verteilung von Kommunikationsschlüsseln durch sogenannte Schlüsselverteilungszentralen (Key Distribution Centers, KDCs) realisiert, wobei ganze Hierarchien voneinander sicherheitstechnisch abhängiger Schlüssel aufgebaut werden. Die hier zum Einsatz kommenden Verfahren sind teilweise sehr komplex und hängen hinsichtlich ihrer Sicherheit von einer Vielzahl von Komponenten ab, insbesondere von der physischen, organisatorischen, personellen und technischen Sicherheit der KDCs und der zur Kommunikation mit den KDCs vereinbarten Schlüssel.
Eine Kompromittierung eines geheimen Schlüssels, d. h. sein Bekanntwerden gegenüber einem unberechtigten Dritten, führt zum Verlust der Vertraulichkeit aller Daten, deren Verschlüsselung mit diesem Schlüssel erfolgte bzw. davon abhängt. Dies ist insbesondere dann kritisch, wenn einer der zentralen Schlüssel einer Schlüsselverteilungshierarchie kompromittiert wurde.
Einsatz kryptographischer Verfahren
Bei sachgemäßem Einsatz sind kryptographische Verfahren hervorragend geeignet, folgende Bedrohungen abzuwehren:
Der alleinige Einsatz von Kryptographie reicht allerdings nicht aus, um alle Bedrohungen abzuwehren.
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