Verschlüsselung heißt, Angaben so umzuformen, dass nur ein bestimmter Kreis sie sehen kann. Es gibt zwei grundlegende Wege: symmetrische Verschlüsselung und asymmetrische Verschlüsselung. Beginnen wir mit der symmetrischen — dann wird verständlicher, wozu die asymmetrische entstand.
Alice muss Bob ein wichtiges Schriftstück senden. Sie nimmt ein Verschlüsselungsprogramm und schützt das Schriftstück mit einem Kennwort oder einer gewählten Wendung. Dann schickt sie die verschlüsselte Datei an Bob — der sie jedoch nicht öffnen kann, weil er das Kennwort nicht kennt. Einfach gesagt: Bob hat keinen Schlüssel zum Schloss. Daher die ernste Schwierigkeit: wie sich das Kennwort sicher übergeben lässt. Es per E-Mail zu senden ist heikel — Dritte können es abfangen und danach den ganzen Austausch zwischen Alice und Bob mitlesen. Genau diese Aufgabe löst die asymmetrische Verschlüsselung!
Das Beispiel von Alice und Bob lässt sich leicht mit einem Briefkasten auf der Straße vergleichen. Der Kasten ist jedem zugänglich, der die Adresse kennt; die Adresse selbst ist ganz offen. Einen Brief einwerfen kann jeder, den Schlüssel zum Öffnen und Lesen hat aber nur der Besitzer. Nun zurück zum Technischen.
Bei asymmetrischer Verschlüsselung müssen sowohl Bob als auch Alice auf ihrem Rechner ein Schlüsselpaar erzeugen. Der verbreitetste und sicherste Weg dafür ist der RSA-Algorithmus. Er liefert einen öffentlichen und einen privaten Schlüssel, die mathematisch zusammenhängen.
Mit dem öffentlichen Schlüssel werden Angaben verschlüsselt, entschlüsseln lassen sie sich nur mit dem zugehörigen privaten. Trotz des mathematischen Zusammenhangs lässt sich der private Schlüssel aus dem öffentlichen nicht ableiten. Anders gesagt: Wer den öffentlichen Schlüssel eines Menschen kennt, hat damit noch lange nicht dessen privaten.
Sehen wir am Beispiel von Alice und Bob, wie sie Angaben mit asymmetrischer Verschlüsselung übergeben. Zuerst tauschen sie ihre öffentlichen Schlüssel. Nun kann Alice das wichtige Schriftstück mit Bobs öffentlichem Schlüssel verschlüsseln und ihm die Datei senden; Bob entschlüsselt sie mit seinem privaten Schlüssel. Lesen kann das Schriftstück also nur Bob. Selbst Alice hat keinen Zugang zum Inhalt — dafür braucht es genau Bobs privaten Schlüssel.
Nun hängt die Verlässlichkeit der asymmetrischen Verschlüsselung an Bob und Alice selbst. Die Schlüssel gehören an einen sicheren Ort, damit nur der Besitzer an seinen privaten Schlüssel kommt. Gelangt ein Betrüger an den privaten Schlüssel des Absenders, kann er alle Nachrichten entschlüsseln, die mit dem zugehörigen öffentlichen Schlüssel verschlüsselt wurden. Den Brief von Alice wird er jedoch nicht lesen — dafür braucht es Bobs privaten Schlüssel.
Asymmetrische Verschlüsselung kommt überall dort zum Einsatz, wo Sicherheit wirklich wiegt. Wussten Sie, dass Sie jedes Mal, wenn Sie eine Seite über HTTPS (HyperText Transfer Protocol Secure) öffnen, genau damit arbeiten? Auch der Schutz von E-Mail mit PGP oder GPG ruht darauf. Bitcoin etwa stützt sich ebenfalls auf asymmetrische Verschlüsselung — damit nur der Eigentümer Mittel von seiner Adresse überweisen kann.
Jetzt wissen Sie, wie asymmetrische Verschlüsselung arbeitet und worin sie sich von der symmetrischen unterscheidet.