Was ist Kryptografie?

Die Lehre von den sicheren Kommunikationstechniken, die es nur dem Absender und dem vorgesehenen Empfänger einer Nachricht ermöglichen, deren Inhalt zu lesen, wird als Kryptographie bezeichnet. Das Wort kryptos kommt aus dem Griechischen und bedeutet "verborgen". Es steht in engem Zusammenhang mit der Verschlüsselung, bei der Klartext in verschlüsselten Text umgewandelt und beim Empfang wieder zurückverwandelt wird. Darüber hinaus umfasst die Kryptografie Techniken wie Mikropunkte und Verschmelzung, um Informationen auf Fotos zu verschleiern. Die alten Ägypter waren dafür bekannt, diese Techniken in komplizierten Hieroglyphen anzuwenden, und eine der ersten modernen Chiffren wird dem römischen Kaiser Julius Cäsar zugeschrieben.

Das Ver- und Entschlüsseln von E-Mails und anderen Klartextnachrichten ist die häufigste Anwendung der Kryptografie bei der Übermittlung elektronischer Daten. Der symmetrische oder "geheime Schlüssel"-Ansatz ist die einfachste Methode. Die Daten werden mit einem geheimen Schlüssel verschlüsselt, und die verschlüsselte Nachricht und der geheime Schlüssel werden dann dem Empfänger zur Entschlüsselung zugestellt. Wo liegt das Problem? Eine dritte Partei hat alles, was sie braucht, um die Nachricht zu entschlüsseln und zu lesen, wenn sie abgefangen wird. Um dieses Problem zu lösen, haben Kryptologen das asymmetrische oder "öffentliche Schlüssel"-Verfahren erfunden. In diesem Fall hat jeder Benutzer zwei Schlüssel: einen öffentlichen und einen privaten. Der Absender verschlüsselt die Nachricht und sendet sie weiter, nachdem er den öffentlichen Schlüssel des Empfängers angefordert hat. Wenn die Nachricht zugestellt wird, kann sie nur mit dem privaten Schlüssel des Empfängers entschlüsselt werden, was bedeutet, dass ein Diebstahl ohne den entsprechenden privaten Schlüssel sinnlos ist.

Im Allgemeinen werden drei Arten von kryptographischen Techniken verwendet:

-       Symmetrische Schlüsselkryptographie

-       Hash-Funktionen

-       Kryptographie mit öffentlichem Schlüssel

Bei einer Kryptographie mit symmetrischem Schlüssel wird ein einziger Schlüssel sowohl vom Sender als auch vom Empfänger verwendet. Der Absender verschlüsselt den Klartext und sendet den verschlüsselten Text mit diesem Schlüssel an den Empfänger. Der Empfänger wiederum verwendet denselben Schlüssel, um die Nachricht zu entschlüsseln und den Klartext abzurufen.

Hash-Funktionen sind Algorithmen, die keinen Schlüssel verwenden. Der Klartext wird mit einem Hash-Wert fester Länge verschlüsselt, der verhindert, dass der Inhalt des Klartextes wiederhergestellt werden kann. Viele Betriebssysteme verwenden auch Hash-Algorithmen zur Sicherung von Passwörtern.

Die Kryptographie mit öffentlichem Schlüssel ist das revolutionärste Konzept der letzten 300 bis 400 Jahre. Bei der Public-Key-Kryptographie werden zwei zusammengehörige Schlüssel (öffentlicher und privater Schlüssel) verwendet. Der öffentliche Schlüssel kann frei übertragen werden, aber der dazugehörige private Schlüssel muss geheim gehalten werden. Der öffentliche Schlüssel wird für die Verschlüsselung verwendet, der private Schlüssel für die Entschlüsselung.

Bitcoin und viele andere Kryptowährungen verwenden eine Technologie der Verschlüsselung mit öffentlichem und privatem Schlüssel. Dadurch entfällt die Notwendigkeit eines Mittelsmannes.