Verschlüsselung — welche Methode wofür

Jede Prüfung fragt irgendwann nach Schlüsseln. Wer die drei Grundprinzipien sicher unterscheiden kann — symmetrisch, asymmetrisch, Hybrid — beantwortet fast alles.

Schutzziele zuerst

Verschlüsselung dient mehreren Zielen, die oft durcheinander geraten:

Ziel	Mittel
Vertraulichkeit	Verschlüsselung (niemand kann mitlesen)
Integrität	Hashwert, MAC (Veränderung erkennbar)
Authentizität	digitale Signatur, Zertifikat
Verbindlichkeit	Signatur mit privatem Schlüssel

Symmetrische Verschlüsselung

Ein gemeinsamer Schlüssel für Ver- und Entschlüsselung. Vorteile: sehr schnell, für große Datenmengen geeignet. Nachteil: Der Schlüssel muss sicher zum Partner kommen — das ist das Schlüsselverteilungsproblem.

Bekannte Verfahren: AES (Standard, 128/192/256 Bit), ältere/unsichere: DES (56 Bit, gebrochen), 3DES; Stromchiffren: ChaCha20.

Asymmetrische Verschlüsselung

Zwei Schlüssel bilden ein Paar: Mit dem öffentlichen Schlüssel verschlüsselt man, mit dem privaten entschlüsselt man. Umgekehrt angewandt entsteht eine digitale Signatur.

Bekannte Verfahren: RSA, ECC (Elliptische Kurven, kleinere Schlüssel bei gleicher Sicherheit), Diffie-Hellman für den Schlüsselaustausch. Nachteil: rechenintensiv, deutlich langsamer als symmetrische Verfahren.

Hybridverfahren — die Praxis

Deshalb kombiniert man beide — und genau so funktioniert TLS/HTTPS:

Asymmetrisch wird nur ein Sitzungsschlüssel ausgetauscht (schnell, wenig Daten).
Die eigentlichen Nutzdaten laufen symmetrisch verschlüsselt mit diesem Sitzungsschlüssel.

Merksatz: asymmetrisch für den Schlüssel, symmetrisch für die Daten. Wer in einer Aufgabe „asymmetrische Übertragung großer Datenmengen" als Lösung sieht, hat den Klassiker gefunden — sie ist falsch.

Hashfunktionen

Ein Hash bildet beliebige Daten auf eine feste Länge ab und ist nicht umkehrbar. Eigenschaften: gleiche Eingabe → gleicher Hash, kleine Änderung → völlig anderer Hash, keine zwei Eingaben mit gleichem Hash (Kollisionsresistenz).

Verwendung: Integritätsprüfung, Passwortspeicherung (mit Salt), Signaturen.
Gebrochen und nicht mehr verwenden: MD5, SHA-1.
Empfohlen: SHA-256/SHA-512, Argon2/bcrypt für Passwörter.

Passwörter: niemals verschlüsseln, sondern hashen — zusätzlich mit Salt (verhindert Rainbow-Tables) und langsamem Verfahren (verhindert schnelles Durchprobieren).

Typische Prüfungsfallen

Signatur ≠ Verschlüsselung: Signieren nutzt den privaten Schlüssel, Verschlüsseln den öffentlichen des Empfängers.
Hash als Verschlüsselung bezeichnen: falsch — Hashes sind Einwegfunktionen.
Schlüssellänge falsch bewerten: Bei ECC entspricht 256 Bit etwa RSA 3072 Bit.
Schlüsselverteilung übersehen: Das ist der eigentliche Grund für asymmetrische Verfahren.

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