Vom antiken Sparta bis ins Zeitalter des Quanten-Computing – die Kunst der Verschlüsselung zieht sich wie ein roter Faden durch die Geschichte und hat die Art und Weise geprägt, wie wir unsere persönlichen Daten und unsere Kommunikation schützen.
In den Tagen der Speere und Schilde wandten die Krieger Spartas eine einfache, aber geniale Methode an, die als Skytale bekannt ist, um ihre Nachrichten zu verschlüsseln. Springen wir ins heutige Zeitalter, befinden wir uns in einer digital vernetzten Welt, die von VPNs geschützt wird – den modernen Wächtern der sicheren digitalen Kommunikation. Ein VPN ermöglicht es Ihnen, die Daten zu verschlüsseln, die von und zu Ihrem Gerät übertragen werden, und sie so zu chiffrieren, dass sie von niemandem außer dem vorgesehenen Empfänger gelesen werden können.
Am Horizont zeichnet sich jedoch eine neue Herausforderung ab: das Quanten-Computing. Mit ihrer beispiellosen Rechenleistung drohen Quantenrechner unseren derzeitigen Verschlüsselungsmethoden in die Quere zu kommen, indem sie sie angreifbar machen. Das Rennen um die Entwicklung der Quantenkryptografie, die eine entscheidende Verteidigungslinie gegen diese neue Bedrohung darstellt, ist eröffnet.
Begleiten Sie uns auf eine Reise durch die Zeit, auf der wir die Geschichte der Verschlüsselung enträtseln und einen Blick in das aufregende Gebiet der quantenresistenten Sicherheit werfen, die die Art und Weise, wie wir unsere Daten schützen, neu definieren wird.
Was ist Verschlüsselung und warum brauchen wir sie?
Verschlüsselung ist eine wichtige Schutzmaßnahme in unserer digitalen Welt. Dabei werden Daten in einen Code umgewandelt, um unbefugten Zugriff zu verhindern. Als Verfahren, das einst dem Militär und der Regierung vorbehalten war, hat es sich zu einem gängigen Werkzeug für die Online-Sicherheit entwickelt – zum Schutz persönlicher Daten und zur Wahrung des Rechts auf Privatsphäre.
Die Verschlüsselung bildet das Rückgrat der Cybersicherheit. Indem sie Daten in ein unlesbares Format umwandelt, vereitelt sie die Versuche Cyberkrimineller, vertrauliche Informationen abzufangen.
Außerdem stellt Verschlüsselung die Vertraulichkeit von Daten sicher; denken Sie zum Beispiel an Patientenakten im Gesundheitswesen, an Finanztransaktionen im E-Commerce und an Online-Banking-Daten. Und über den Schutz des Einzelnen hinaus ist sie von grundlegender Bedeutung für die Wahrung nationaler Interessen. Die Verschlüsselung schützt vertrauliche Informationen und gewährleistet die Sicherheit kritischer Kommunikation. Sie ist seit jeher ein Eckpfeiler in puncto Sicherheitsmaßnahmen.
Wie sicher ist Verschlüsselung? ExpressVPN setzt zum Beispiel AES-256 ein. Das ist derselbe Verschlüsselungsstandard, der von der US-Regierung eingeführt wurde und dem Sicherheitsexperten weltweit vertrauen, um geheime Informationen zu schützen. Er verwendet einen kryptografischen 256-Bit-Schlüssel, um Ihren Klartext oder Ihre Daten in eine Chiffre umzuwandeln. Ein Brute-Force-Angriff auf einen 256-Bit-Schlüsselraum ist schlichtweg nicht durchführbar, selbst wenn die leistungsstärksten Supercomputer der Welt so lange laufen würden, wie das Universum bisher existiert, also Milliarden und Abermilliarden Jahre.
Aber das ist die moderne, digitale Kryptografie. Von den Anfängen in Sparta und im alten Rom bis hin zu ihrer zentralen Rolle in den beiden Weltkriegen verfolgen wir die Chronik der Kryptografie ab ihren Anfängen:
Die 5 größten Bedrohungen für die Verschlüsselung
Während die Verschlüsselung seit Langem einen wirksamen Schutz gegen Sicherheitsverletzungen, das Abhören von Kommunikation und die Beeinträchtigung von Daten darstellt, hat der technologische Fortschritt eine Reihe neuer Herausforderungen mit sich gebracht:
1. Quanten-Computing
Das Aufkommen des Quanten-Computing stellt für die Verschlüsselung ein zweischneidiges Schwert dar. Einerseits bietet es das Potenzial für robustere Verschlüsselungscodes, die selbst den leistungsfähigsten Supercomputern standhalten. Andererseits bedroht es auch die Integrität gängiger Verschlüsselungsmethoden wie RSA, die in naher Zukunft von Quantencomputern geknackt werden könnten.
2. Sicherheit der Schlüssel
Verschlüsselungscodes sind die Grundlage der modernen Verschlüsselung. Wenn ein Angreifer in der Lage ist, sich den Verschlüsselungscode zu beschaffen, kann er die Daten entschlüsseln. Deswegen ist es wichtig, die Schlüssel sicher zu bewahren. Es gibt jedoch eine Reihe von Möglichkeiten, wie Verschlüsselungscodes kompromittiert werden können, zum Beispiel durch Social-Engineering-Angriffe, Datenschutzverletzungen und Malware-Infektionen.
3. Blockchain und geldwirtschaftliche Sicherheit
Die Blockchain-Technologie wird zunehmend zum Schutz von Daten und Transaktionen eingesetzt. Allerdings ist die Blockchain nicht ohne Schwachstellen. Gelingt es beispielsweise einem Angreifer, die Mehrheit der Knoten in einem Blockchain-Netzwerk zu kontrollieren, könnte er potenziell einen „51-%-Angriff“ durchführen und Transaktionen rückgängig machen oder verändern. Auch Blockchain-Wallets sind häufig das Ziel von Hackern, da sie große Mengen an Kryptowährung enthalten können.
4. Widerstand der Strafverfolgungsbehörden
Die Verschlüsselung erschwert den Strafverfolgungsbehörden die Ermittlung von Straftaten. Kriminelle nutzen Ende-zu-Ende-verschlüsselte Chat-Apps genauso, wie wir alle, und ihre Kommunikation wäre verständlicherweise eine Fundgrube für Beweise und Hinweise zur Aufklärung von Verbrechen. Dies hat zu Forderungen nach Hintertüren in der Verschlüsselung geführt, die den Strafverfolgungsbehörden den Zugriff auf verschlüsselte Daten ohne das Wissen oder die Erlaubnis des Verdächtigen ermöglichen würden. Viele würden jedoch argumentieren, dass Technologie, die Hintertüren verwendet, per definitionem nicht mehr Ende-zu-Ende-verschlüsselt ist und einen großen Verlust für die Verfechter des Datenschutzes darstellen würde.
5. Der Faktor Mensch
Menschliches Versagen ist eine der größten Bedrohungen für die Verschlüsselung. So können Mitarbeiter beispielsweise versehentlich Verschlüsselungscodes preisgeben. Oder sie können dazu verleitet werden, auf bösartige Links zu klicken, die Malware installieren, welche die Schlüssel stehlen kann.
Die Zukunft der Verschlüsselung: Der Schutz unserer Daten im Quantenzeitalter
Die Entwicklung der Verschlüsselung ist ein Beweis für unser Engagement für den Schutz digitaler Daten. Wir stützen uns immer mehr auf Technologie, und deswegen war der Schutz unserer sensiblen Informationen noch nie so wichtig wie heute.
Angesichts der oben genannten modernen Bedrohungen und anderer gewaltiger Herausforderungen bricht eine neue Ära der digitalen Sicherheit an. Experten stellen sich diesen Hürden offen und unterstützen unser digitales Leben mit innovativen Lösungen. Dazu gehören die folgenden:
Post-Quanten-Kryptografie
Die Quanteninformatik wird die Verschlüsselung revolutionieren. Im Gegensatz zu herkömmlichen Methoden, die auf komplexen mathematischen Berechnungen beruhen, stellt die Quanteninformatik völlig neue Herausforderungen dar. Mit der immensen Rechenleistung kann sie mathematische Aufgaben schnell lösen, die für klassische Computer bisher unlösbar waren.
Die Quantenkryptografie ist ein bahnbrechender Ansatz und nutzt die einzigartigen Eigenschaften von Quantenteilchen für eine sichere Kommunikation. Dieser Paradigmenwechsel macht Schluss mit klassischen mathematischen Algorithmen und bietet eine sichere Grundlage für die Ver- und Entschlüsselung von Informationen. Sowohl Unternehmen als auch Regierungen investieren deshalb massiv in Forschung und Entwicklung, um das volle Potenzial der Quanten- und Post-Quanten-Kryptografie zu erschließen.
Einer der Vorreiter in diesem Bereich ist ExpressVPN. Wir haben vor Kurzem einen Post-Quanten-Schutz für unsere Nutzer implementiert, der in der neuesten Version unserer Apps verfügbar ist.
Blockchain
Die Blockchain – einst ein Synonym für Kryptowährungen – hat sich zu einer leistungsfähigen Plattform mit facettenreichen Anwendungen entwickelt, zu der auch die Verschlüsselung gehört. Ihr dezentraler Charakter und die Verwendung kryptografischer Funktionen machen sie zu einem starken Schutz gegen Manipulationen und unbefugtes Eindringen.
Smart Contracts sind eine wichtige Innovation innerhalb des Blockchain-Ökosystems und bieten eine automatisierte Sicherheitsebene. Diese selbstausführenden Verträge setzen die Bedingungen einer Vereinbarung direkt durch und umgehen die Notwendigkeit von Zwischenhändlern. Mit der Weiterentwicklung der Blockchain-Technologie werden Smart Contracts noch wichtiger für den Schutz sensibler Transaktionen und Daten, um beispielsweise „51-%-Angriffe“ zu verhindern.
Homomorphe Verschlüsselung
Die homomorphe Verschlüsselung ist ein entscheidender Wendepunkt für die Datensicherheit. Im Gegensatz zur herkömmlichen Verschlüsselung, bei der für Berechnungen zuerst eine Entschlüsselung erfolgen muss, kann mit dieser Methode direkt mit verschlüsselten Daten gearbeitet werden. Dieser Durchbruch ermöglicht sichere Berechnungen, während die zugrundeliegenden Informationen vertraulich bleiben.
Während sich die Industrie mit der wachsenden Nachfrage nach sicheren cloudbasierten Diensten und Datenanalysen auseinandersetzt, gewinnt die homomorphe Verschlüsselung zunehmend an Bedeutung. Indem sie Berechnungen mit verschlüsselten Daten ermöglicht, schafft sie ein Gleichgewicht zwischen Datenschutz und Nützlichkeit. Sie hat somit das Potenzial, ganze Bereiche, vom Gesundheitswesen bis zum Finanzwesen, grundlegend zu verändern.
FAQ zu Verschlüsselung
Wie funktioniert Verschlüsselung?
Verschlüsselung ist ein Verfahren, bei dem lesbare Daten (Klartext) mithilfe eines mathematischen Algorithmus und eines kryptografischen Schlüssels in ein unlesbares Format (Chiffretext) umgewandelt werden. Dadurch wird sichergestellt, dass nur autorisierte Parteien auf die Informationen zugreifen und sie verstehen können.
Im Wesentlichen gibt es zwei Arten der Verschlüsselung:
- Die symmetrische Verschlüsselung verwendet denselben Schlüssel für die Ver- und Entschlüsselung. Dies ist die gängigste Art der Verschlüsselung, und sie wird in vielen Applikationen verwendet, zum Beispiel in Browsern, E-Mail-Clients und in Software zur Datenverschlüsselung.
- Bei der asymmetrischen Verschlüsselung werden zwei verschiedene Schlüssel eingesetzt: ein öffentlicher Schlüssel und ein privater. Der öffentliche Schlüssel wird zum Verschlüsseln der Daten verwendet, während der private Schlüssel die Daten entschlüsselt. Die asymmetrische Verschlüsselung wird häufig in digitalen Signaturen und sicheren Kommunikationsprotokollen genutzt.
Verschlüsselung ist ein wesentlicher Bestandteil moderner Online-Aktivitäten – von der Sicherung von Online-Transaktionen bis zum Schutz von Daten und sensibler Kommunikation.
Wie funktioniert die Verschlüsselung in WhatsApp?
WhatsApp verwendet eine Ende-zu-Ende-Verschlüsselung, um die Gespräche der Nutzer zu schützen. Diese hochgradige Sicherheitsmaßnahme basiert auf dem von Open Whisper Systems entwickelten Signal-Protokoll.
Jeder Nutzer ist mit einem privaten und einem öffentlichen Schlüssel ausgestattet, die ein wesentlicher Bestandteil dieser Verschlüsselungsmethode sind. Wenn ein Nutzer die App öffnet, wird automatisch ein privater Schlüssel generiert und in der Datenbibliothek der App gespeichert. Gleichzeitig wird der öffentliche Schlüssel zusammen mit der Nachricht an den vorgesehenen Empfänger übermittelt.
Der öffentliche Schlüssel hat die Aufgabe, die Nachricht während der Übertragung zu verschlüsseln. Nach dem Empfang der Nachricht wird sie mithilfe des privaten Schlüssels entschlüsselt. Da beide privaten Schlüssel auf den Geräten der Nutzer gespeichert sind, wird der unbefugte Zugriff auf diese Daten durch Dritte effektiv verhindert. Diese leistungsstarke Verschlüsselung stellt sicher, dass nur der vorgesehene Empfänger die Nachrichten lesen kann.
Werden Quantencomputer die Verschlüsselung knacken?
Ja, Quantencomputer haben das Potenzial, viele der heute gebräuchlichen Verschlüsselungsalgorithmen zu knacken. Das liegt daran, dass Quantencomputer bestimmte Arten von mathematischen Berechnungen viel schneller durchführen können als klassische Computer. Beispielsweise lassen sich mit dem Shor-Algorithmus große Zahlen viel schneller in ihre Primfaktoren zerlegen als mit jedem bekannten klassischen Algorithmus. Auf diese Weise könnte die RSA-Verschlüsselung, ein weit verbreiteter Verschlüsselungsalgorithmus für die sichere Kommunikation und Datenspeicherung, geknackt werden.
Es ist jedoch wichtig zu wissen, dass sich Quantencomputer noch in einem frühen Entwicklungsstadium befinden und es noch nicht absehbar ist, wann sie leistungsfähig genug sein werden, um aktuelle Verschlüsselungsalgorithmen zu knacken. Die Schätzungen gehen dabei auseinander, aber einige Experten glauben, dass es noch 10 bis 20 Jahre dauern könnte, bis Quantencomputer eine ernsthafte Bedrohung für die bestehende Verschlüsselung darstellen.
In der Zwischenzeit gibt es eine Reihe von Maßnahmen, die Organisationen und Privatpersonen ergreifen können, um sich vor der Gefahr zu schützen, dass Quantencomputer die Verschlüsselung knacken werden. Eine Möglichkeit ist die Verwendung von Post-Quanten-Kryptografie. Diese Art der Verschlüsselung ist so konzipiert, dass sie gegen Quantenangriffe resistent ist. Eine weitere Möglichkeit ist die Verwendung der Quantenschlüsselverteilung (Quantum Key Distribution, QKD). Diese Methode nutzt eine Verteilung der kryptografischen Schlüssel, die sowohl vor klassischen als auch vor Quantenangriffen sicher ist.
Welche Verschlüsselung setzt HTTPS ein?
HTTPS setzt zum Schutz der Daten während der Übertragung das Verschlüsselungsverfahren Transport Layer Security (TLS) ein. TLS ist ein kryptografisches Protokoll, das eine sichere Kommunikation über ein Computernetzwerk ermöglicht. Es ist der Nachfolger des Protokolls Secure Sockets Layer (SSL).
TLS verwendet für den Schutz der Daten eine Kombination aus symmetrischer und asymmetrischer Verschlüsselung. Bei der symmetrischen Verschlüsselung wird derselbe Schlüssel zum Ver- und Entschlüsseln von Daten verwendet, während bei der asymmetrischen Verschlüsselung zwei verschiedene Schlüssel verwendet werden: ein öffentlicher und ein privater Schlüssel. Der öffentliche Schlüssel wird zum Verschlüsseln von Daten verwendet, der private Schlüssel zum Entschlüsseln.
Um eine HTTPS-Verbindung aufzubauen, handeln Client und Server zunächst einen Sitzungsschlüssel mit asymmetrischer Verschlüsselung aus. Sobald der Sitzungsschlüssel festgelegt ist, werden alle zwischen dem Client und dem Server übertragenen Daten mit symmetrischer Verschlüsselung verschlüsselt.
TLS bietet auch eine Authentifizierung, mit welcher der Client die Identität des Servers überprüfen kann. Dies geschieht mithilfe eines digitalen Zertifikats, das von einer vertrauenswürdigen Zertifizierungsstelle ausgestellt wird.
Welche ist die stärkste Verschlüsselung?
Die derzeit beste Verschlüsselung ist AES-256. Dabei handelt es sich um einen symmetrischen Verschlüsselungsalgorithmus, der nach heutigen Maßstäben als unknackbar gilt. Er wird von Regierungen, Militärs und anspruchsvollen VPN-Anbietern wie ExpressVPN verwendet, um sensible Daten zu schützen. AES-256 setzt einen 256-Bit-Schlüssel ein, was bedeutet, dass es 2^256 oder 1,1 x 10^77 mögliche Kombinationen gibt. Das ist eine wahrhaft astronomische Zahl, und selbst die leistungsfähigsten Computer würden Milliarden von Jahren brauchen, um die AES-256-Verschlüsselung zu knacken.
Privatsphäre sollte zur Wahl stehen. Wählen Sie ExpressVPN.
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