01 / 03 IT-Sicherheit · Verschlüsselung

Symmetrische Verschlüsselung

Beide Kommunikationspartner verwenden denselben Schlüssel für Ver- und Entschlüsselung. Der Schlüssel muss vorher über einen sicheren Kanal ausgetauscht werden.

A Alice Sender B Bob Empfänger ENCRYPT mit Key K 🔒 Chiffretext DECRYPT mit Key K 🔑 Key K 🔑 Key K IDENTISCH
Schlüsselanzahl
1 gemeinsamer Schlüssel
Geschwindigkeit
⚡ Sehr schnell
Schlüssellänge
128 / 256 Bit (AES)
AES-256 ChaCha20 3DES Blowfish Twofish
✓ Vorteile
Sehr performant, ideal für große Datenmengen. Einfache Implementierung.
✗ Nachteile
Schlüssel muss sicher übertragen werden. Bei n Teilnehmern: n·(n-1)/2 Schlüssel nötig.
Kernprinzip
Ein einziger geheimer Schlüssel wird für Ver- und Entschlüsselung verwendet. Das Hauptproblem ist der sichere Schlüsselaustausch zwischen den Partnern.
Verschlüsselungsverfahren · IHK-Prüfungsrelevant Seite 1 von 3
02 / 03 IT-Sicherheit · Verschlüsselung

Asymmetrische Verschlüsselung

Jeder Teilnehmer besitzt ein Schlüsselpaar: einen öffentlichen Schlüssel (Public Key) zum Verschlüsseln und einen privaten Schlüssel (Private Key) zum Entschlüsseln.

A Alice Sender B Bob Empfänger ENCRYPT mit Public Key 🔒 Chiffretext DECRYPT mit Private Key 🔑 Bobs Public Key ÖFFENTLICH 🔐 Bobs Private Key GEHEIM mathematisch verknüpft
Schlüsselanzahl
2 pro Teilnehmer (Paar)
Geschwindigkeit
🐢 100–1000× langsamer
Schlüssellänge
2048 / 4096 Bit (RSA)
RSA ECC / ECDSA Diffie-Hellman Ed25519 ElGamal
✓ Vorteile
Kein vorheriger Schlüsseltausch nötig. Ermöglicht digitale Signaturen und Authentifizierung.
✗ Nachteile
Deutlich langsamer als symmetrisch. Nicht geeignet für große Datenmengen.
Kernprinzip
Was mit dem Public Key verschlüsselt wurde, kann nur mit dem zugehörigen Private Key entschlüsselt werden – und umgekehrt (Signatur). Basiert auf mathematischen Einwegfunktionen.
Verschlüsselungsverfahren · IHK-Prüfungsrelevant Seite 2 von 3
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Hybride Verschlüsselung

Kombination beider Verfahren: Asymmetrisch für den sicheren Schlüsseltausch, symmetrisch für die schnelle Datenverschlüsselung. De-facto-Standard im Internet.

A Alice B Bob PHASE 1 · SCHLÜSSELTAUSCH (asymmetrisch) 🔑 Session Key RSA-verschlüsselt DECRYPT Private Key PHASE 2 · DATENTRANSFER (symmetrisch) 📦 Paket 1 📦 Paket 2 📦 Paket n 🔑 Session Key (AES-256) Beide Seiten · schnelle Verschlüsselung
Schlüssel
Keypair + Session Key
Geschwindigkeit
⚡ Schnell nach Handshake
Sicherheit
🛡️ Maximale Sicherheit
TLS / HTTPS SSH PGP / GPG IPsec VPN Signal WireGuard
✓ Vorteile
Sicherer Schlüsseltausch + hohe Performance bei Nutzdaten. Best of Both Worlds.
✗ Nachteile
Komplexere Implementierung. Sicherheit des Handshakes muss gewährleistet sein.
Kernprinzip
Phase 1: Der Session Key wird asymmetrisch (RSA/ECC) sicher übertragen. Phase 2: Alle Nutzdaten werden symmetrisch (AES) mit dem Session Key verschlüsselt. So erhält man Sicherheit UND Performance.
Verschlüsselungsverfahren · IHK-Prüfungsrelevant Seite 3 von 3