Stellen Sie sich zwei spartanische Generäle vor, die Kriegspläne austauschen. Sie vertrauen keinem Boten. Sie vertrauen dem Beitrag nicht. Sie teilen sich einen einzigen, geheimen Code. Wenn der Messenger abgefangen wird, sieht die Nachricht für jeden ohne den Code wie Kauderwelsch aus. Das ist das Grundprinzip der Verschlüsselung mit symmetrischen Schlüsseln.
Computer funktionieren auf die gleiche Weise. Wenn zwei Maschinen Daten sicher über ein Netzwerk senden müssen, verwenden sie den symmetrischen Schlüssel -Algorithmus. Beide Enden der Verbindung besitzen den exakt gleichen geheimen Schlüssel. Dieser Schlüssel fungiert als Chiffre. Es verschlüsselt das Paket, bevor es den Absender verlässt, und entschlüsselt es, sobald es den Empfänger erreicht.
Dies ist nicht nur ein theoretisches Konzept für Spione. Es ist das Rückgrat der sicheren Kommunikation für Millionen von Geräten jeden Tag.
Wie der Kodex in der Praxis funktioniert
Sie verstehen bereits die Logik. Du merkst einfach nicht, dass du es benutzt hast.
Stellen Sie sich vor, Sie möchten einem Freund eine Nachricht senden. Sie entscheiden, dass jeder Buchstabe im Alphabet um zwei Stellen nach unten verschoben werden soll. Aus „A“ wird „C“. „B“ wird zu „D.“ Du erzählst deinem Freund die Regel: „Verschiebung um zwei.“ Sie erhalten den verschlüsselten Text und kehren den Vorgang um. Die ursprüngliche Nachricht wird wiederhergestellt. Für alle anderen, die die Notiz sehen, handelt es sich nur um zufällige Buchstaben.
Computer machen das auch. Aber sie verwenden keine Zwei-Buchstaben-Verschiebung. Sie verwenden wesentlich längere und komplexere Schlüssel. Die Mathematik dahinter hält Hacker fern.
Der erste große symmetrische Algorithmus, der in den Vereinigten Staaten entwickelt wurde, war der Data Encryption Standard (DES). Es wurde in den 1970er Jahren genehmigt. Es wurde ein 56-Bit-Schlüssel verwendet.
Damals fühlten sich 56 Bit robust an. Heute ist es lächerlich schwach.
Warum DES scheiterte und AES übernahm
Geschwindigkeit ist der Feind einer schwachen Verschlüsselung.
Seit den 1970er Jahren sind Computerprozessoren exponentiell schneller geworden. Eine moderne Maschine kann Brute-Force-Angriffe ausführen, indem sie jede mögliche Tastenkombination ausprobiert, viel schneller, als ein Mensch jemals mit der Wimper zucken könnte.
Ein 56-Bit-Schlüssel bietet 70 Billiarden Kombinationen. Das klingt nach viel. Es sind 70.000.000.000.000.000 Möglichkeiten. Aber für eine moderne GPU ist das Knacken trivial. Es geschieht im Bruchteil einer Sekunde. DES gilt nicht mehr als sicher.
Die Branche brauchte etwas Stärkeres. Sie fanden es im Advanced Encryption Standard (AES).
AES ersetzte DES. Es werden Schlüssel mit einer Länge von 128 Bit, 192 Bit oder 256 Bit verwendet.
Um den Unterschied ins rechte Licht zu rücken: Ein 128-Bit-Schlüssel verfügt über mehr als 300 Billionen Billionen Billionen Billionen mögliche Kombinationen. Probieren Sie jeden aus. Sie werden an Altersschwäche sterben, bevor Sie das Richtige gefunden haben. Deshalb gehen die meisten Experten davon aus, dass AES noch lange ein ausreichender Verschlüsselungsstandard bleiben wird.
Die historischen Wurzeln der Substitution
Das ist keine neue Technologie. Die Logik gibt es schon seit Jahrtausenden.
Julius Caesar verwendete eine ähnliche Substitutionstechnik. Er verschob die Buchstaben im Alphabet um drei Stellen nach oben. Wenn er „CROSSING THE RUBICON“ schreiben müsste, würde er „FURVV LQJWK HUXEL FRQ“ schreiben.
Er hat den Text auch in gleich große Gruppen unterteilt. Dadurch wurden die Wortlängen weniger offensichtlich. Es sorgte für zusätzliche Verwirrung bei jedem, der seine Schriftrollen abfing.
Die moderne symmetrische Verschlüsselung ist die digitale Weiterentwicklung derselben Grundidee. Zwei Parteien teilen ein Geheimnis. Eine Partei verschlüsselt die Daten. Der andere entschlüsselt es. Der Unterschied liegt im Maßstab. Und Geschwindigkeit. Und die Einsätze.
In einer Welt, in der Daten das neue Öl sind, ist die Aufbewahrung dieser Daten hinter einem Schlüssel, den nur Sie besitzen, die einzige Möglichkeit, sicher zu bleiben.
