Datenchiffrierung Was ist Datenverschlüsselung?

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Die Datenverschlüsselung wandelt Daten von lesbarem Klartext in nicht lesbaren, verschlüsselten Text um. Durch die Verschlüsselung werden die Daten vor unbefugter oder missbräuchlicher Nutzung geschützt. Datenverschlüsselung kommt beispielsweise bei der Übertragung von Daten über das Internet oder der Speicherung von Daten auf Massenspeichern zum Einsatz. Es gibt verschiedene Arten der Verschlüsselung, die sich in symmetrische oder asymmetrische Verfahren einteilen lassen.

Datenverschlüsselung wird auch als „Datenchiffrierung“ bezeichnet. Sie wandelt in Klartext vorliegende Daten in einen nicht lesbaren, verschlüsselten Text (Chiffretext) um. Für das Ver- und Entschlüsseln kommen Schlüssel in Form von Folgen bestimmter Zeichen zum Einsatz.

Mithilfe der Datenverschlüsselung lassen sich Daten vor unbefugtem Lesen durch unberechtigte Personen oder vor missbräuchlicher Nutzung schützen. Die Verschlüsselung kommt beispielsweise bei der Übermittlung von Nachrichten, beim Übertragen von Daten über öffentliche Netzwerke wie das Internet oder beim Speichern von Daten auf lokalen oder Cloud-basierten Massenspeichern zum Einsatz. Sie erhöht die Sicherheit und den Datenschutz vertraulicher, persönlicher oder anderer sensibler Daten.

Prinzipielle Funktionsweise der Datenverschlüsselung

Für die Verschlüsselung von Daten kommt ein zuvor festgelegtes Verschlüsselungsverfahren zum Einsatz. Mithilfe eines Algorithmus und eines Verschlüsselungsschlüssels werden die Klartextdaten in Chiffredaten umgewandelt. Um aus den nicht lesbaren Chiffredaten wieder Klartext zu erzeugen, wird ein passender Entschlüsselungsschlüssel zusammen mit einem geeigneten Entschlüsselungsalgorithmus genutzt. Ohne Kenntnis des Entschlüsselungsschlüssels lassen sich chiffrierte Daten nicht dechiffrieren. Die Schlüssel haben eine bestimmte Länge und bestehen in der Regel aus Folgen verschiedener Zeichen. Eine sogenannte End-to-End-Verschlüsselung sorgt dafür, dass Daten sowohl bei der Übertragung als auch lokal auf den Sende- und Empfängergeräten in verschlüsselter Form vorliegen.

Bei den Verschlüsselungsverfahren ist eine Unterscheidung zwischen einer symmetrischen und einer asymmetrischen Datenverschlüsselung möglich. Die symmetrische Verschlüsselung verwendet sowohl zum Entschlüsseln als auch zum Verschlüsseln denselben Schlüssel. Er muss denjenigen bekannt sein, die Daten ver- oder entschlüsseln möchten, und unter allen Umständen geheim gehalten werden. Beispiele für symmetrische Verschlüsselungsverfahren sind Data Encryption Standards (DES), Triple Data Encryption Standard (Triple DES oder 3DES), Advanced Encryption Standard (AES), Twofish, Blowfish und andere.

Die asymmetrische Verschlüsselung, auch als „Public-Key-Kryptografie“ bezeichnet, verwendet zwei unterschiedliche Schlüssel: einen öffentlichen Schlüssel und einen privaten Schlüssel. Das Ver- und Entschlüsseln der Daten findet jeweils mit unterschiedlichen Schlüsseln statt. Mit dem öffentlichen Schlüssel verschlüsselte Daten lassen sich nur mit dem privaten Schlüssel wieder entschlüsseln. Der öffentliche Schlüssel kann mit anderen geteilt werden, zum Beispiel über eine Public-Key-Infrastruktur (PKI). Der private Schlüssel ist geheim und nur dem Besitzer des Schlüsselpaars bekannt. Ein Beispiel für ein asymmetrisches Verschlüsselungsverfahren ist Rivest-Shamir-Adleman (RSA).

Einsatzbereiche der Datenverschlüsselung

Die Datenverschlüsselung kommt zum Beispiel zum Einsatz:

• bei der Datenübertragung in öffentlichen Netzwerken wie dem Internet und für geschützte virtuelle private Netzwerke (VPN),

• bei der Übermittlung von Daten von und zu Webservern (zum Beispiel per SSL/TLS und HTTPS),

• bei der lokalen Datenspeicherung von PCs oder mobilen Geräten wie Smartphones, Laptops oder Tablets,

• bei der Verschlüsselung kompletter Datenträger (zum Beispiel Festplatten oder Wechseldatenträger),

• bei der Speicherung von Daten auf Cloud-Speichern,

• bei der Übermittlung von Nachrichten wie E-Mails oder Messenger-Nachrichten,

• bei digitalen Signaturen von Nachrichten, Dateien oder Dokumenten.

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