Verschlüsselung bezeichnet das Umwandeln lesbarer Daten, des sogenannten Klartexts, in einen Geheimtext, dessen Inhalt ohne den zugehörigen Schlüssel nicht lesbar ist, und schützt damit die Vertraulichkeit der Daten.
Auf einen Blick
Welche Schlüssel zum Ver- und Entschlüsseln nötig sind, unterscheidet symmetrische und asymmetrische Verfahren.
Verschlüsselung betrifft Daten im Ruhezustand, bei der Übertragung und bei der Verarbeitung.
Das Schlüsselmanagement gehört dazu, denn durch unzureichendes Schlüsselmanagement könnten bei Angriffen unverschlüsselte Informationen offengelegt werden.
Was ist Verschlüsselung?
Verschlüsselung stellt sicher, dass nur Befugte die Inhalte einer Botschaft entziffern können. Das BSI beschreibt Kryptografie als Mittel, um Informationssicherheit in den Schutzzielen Vertraulichkeit, Integrität und Authentizität zu gewährleisten. MITRE ATT&CK führt als Gegenmaßnahme auf, sensible Informationen im Ruhezustand, bei der Übertragung und bei der Verarbeitung mit starken Verschlüsselungsalgorithmen zu schützen. Zur Auswahl stehen im Wesentlichen die asymmetrische und die symmetrische sowie hybride Formen der Verschlüsselung. Bei asymmetrischen Verfahren kann die Verschlüsselung einer Nachricht oder die Prüfung einer Signatur durch Parteien erfolgen, die keine geheimen Daten kennen.
Ein unter DORA fallender Versicherer könnte etwa Bestands- und Schadendaten durch Verschlüsselung in einen ohne Schlüssel unlesbaren Geheimtext umwandeln; nach der delegierten DORA-Verordnung zum IKT-Risikomanagement regelt seine Richtlinie für Verschlüsselung und kryptografische Kontrollen die Verschlüsselung gespeicherter, übermittelter und, soweit erforderlich, gerade verwendeter Daten. Ist eine Verschlüsselung gerade verwendeter Daten nicht möglich, verarbeitet ein solcher Versicherer diese Daten nach Artikel 6 der delegierten DORA-Verordnung zum IKT-Risikomanagement in einer getrennten und geschützten Umgebung oder ergreift gleichwertige Maßnahmen, um Vertraulichkeit, Integrität, Authentizität und Verfügbarkeit der Daten zu gewährleisten.
Wie funktioniert Verschlüsselung?
Beim Verschlüsseln wendet ein Verfahren einen Schlüssel auf den Klartext an, und der entstehende Geheimtext lässt sich nur mit dem zugehörigen Schlüssel wieder zurückwandeln. Zu den symmetrischen Verfahren zählt AES; OWASP nennt für symmetrische Verschlüsselung AES mit einem Schlüssel von mindestens 128 Bit. Bei asymmetrischen Verfahren dient der öffentliche Schlüssel dem Verschlüsseln und dem Prüfen von Signaturen, der private Schlüssel dem Entschlüsseln und dem Signieren. Bei Ende-zu-Ende-verschlüsselten E-Mails wird die Nachricht vor dem Versand mit dem öffentlichen Schlüssel des Adressaten verschlüsselt und erst beim Empfang durch dessen dazu passenden geheimen Schlüssel geöffnet.
Der Einsatzzweck kann zum Beispiel die Verschlüsselung einer Festplatte oder einer Kommunikationsverbindung sein (BSI-Kryptokonzept CON.1). Transport Layer Security sichert die Verbindung zwischen zwei Verbindungspartnern, etwa Client und Server. Die Ende-zu-Ende-Verschlüsselung verschlüsselt dagegen die Daten selbst, bevor sie vom Sender auf den Weg gehen. Die Festplattenverschlüsselung verschlüsselt einen ganzen Datenträger.
Verschlüsselung im Vergleich
| Kriterium | Verschlüsselung | Ende-zu-Ende-Verschlüsselung | Transport Layer Security (TLS) | Festplattenverschlüsselung | Symmetrische und asymmetrische Verschlüsselung |
|---|---|---|---|---|---|
| Gegenstand | Daten, die gespeichert sind oder gerade übermittelt werden, und, soweit erforderlich, Daten, die gerade verwendet werden | Die Daten selbst, bevor sie der Sender auf den Weg bringt | Die Verbindung zwischen zwei Verbindungspartnern, etwa Client und Server | Ein ganzer Datenträger | Verfahrensarten: symmetrisch, asymmetrisch oder hybrid |
| Voraussetzung zum Entschlüsseln | Der zugehörige Schlüssel | Bei E-Mails der zum öffentlichen Schlüssel des Adressaten passende geheime Schlüssel des Empfängers | Sitzungsschlüssel, die beide Verbindungspartner aus einem gemeinsamen Geheimnis ableiten | Der zugehörige Schlüssel | Derselbe Schlüssel oder das passende Schlüsselpaar |
| Wo der Schutz endet | Durch unzureichendes Schlüsselmanagement könnten bei Angriffen unverschlüsselte Informationen offengelegt werden | Beim Empfänger, der die Daten wieder entschlüsselt | Am Ende der jeweiligen Verbindung, etwa beim Server; bei E-Mails an den Knotenpunkten des Versandwegs, wo die Daten unverschlüsselt vorliegen | Zumindest im abgeschalteten Zustand sollen nach TR-02102-1 keine vertraulichen Informationen auslesbar sein | Asymmetrische Verfahren bieten für sich genommen keinen Schutz vor Man-in-the-Middle-Angriffen |
Welche Arten der Verschlüsselung gibt es?
| Merkmal | Worauf es ankommt |
|---|---|
| Symmetrische oder asymmetrische Form | Bei symmetrischen Verfahren sind Ver- und Entschlüsselungsschlüssel gleich; asymmetrische Verfahren verwenden ein Schlüsselpaar aus privatem und öffentlichem Schlüssel. |
| Transportverschlüsselung (Punkt-zu-Punkt) | Laut BSI ist die Nachricht nur zwischen den Knotenpunkten verschlüsselt; die Technik wird auch als Punkt-zu-Punkt-Verschlüsselung bezeichnet. |
| Ende-zu-Ende-Verschlüsselung | Laut BSI ist die E-Mail durchgängig geschützt und auch an den Knotenpunkten nicht im Klartext einsehbar. |
| Verschlüsselung einzelner Dateien und Ordner | Nach dem BSI können mit dem Encrypted File System (EFS) von Windows verschlüsselte Dateien und Ordner nur von dem Benutzer geöffnet werden, der sie verschlüsselt hat; weiteren Benutzern lässt sich der Zugriff explizit gewähren. |
| Verschlüsselung ganzer Partitionen oder Datenträger | Laut BSI zielt die Verschlüsselung einer ganzen Partition (etwa mit FileVault) nicht darauf ab, Daten vor dem Zugriff anderer Nutzer des Computers zu schützen, sondern die Daten bei Verlust des Computers vor den Zugriffen Fremder zu bewahren. Das Glossar der BSI-Richtlinie TR-02102 beschreibt die vollständige Verschlüsselung eines Datenträgers mit dem Ziel, dass aus dem verschlüsselten System zumindest in abgeschaltetem Zustand keine vertraulichen Informationen ausgelesen werden können. |
Schutz im Ernstfall
Vorbeugen
- Ein unter DORA fallender Versicherer konzipiert seine Richtlinie für Verschlüsselung und kryptografische Kontrollen nach Artikel 6 der delegierten Verordnung (EU) 2024/1774 auf der Grundlage einer genehmigten Datenklassifizierung und der IKT-Risikobewertung.
- Ein unter DORA fallender Versicherer nimmt nach Artikel 7 der delegierten Verordnung (EU) 2024/1774 in seine Richtlinie für das Management kryptografischer Schlüssel Anforderungen auf, die über den gesamten Lebenszyklus der Schlüssel gelten, einschließlich Generierung, Erneuerung, Speicherung, Sicherung, Archivierung, Abruf, Übermittlung, Rücknahme, Widerruf und Vernichtung.
- Nach OWASP sollten im Allgemeinen sämtliche Daten bei der Übertragung auf der Transportschicht verschlüsselt werden.
Beispiele aus der Praxis
- Ransomware-Gruppen missbrauchen Verschlüsselung, indem sie Daten ihrer Opfer mit einem nur ihnen bekannten Schlüssel verschlüsseln und für die Entschlüsselung Lösegeld fordern.
- Transportiert ein Mitarbeiter einen Wechseldatenträger mit schutzbedürftigen Daten außerhalb eines sicheren Bereiches, verlangt der IT-Grundschutz des BSI in Baustein SYS.4.5, dass die Daten mit einem sicheren Verfahren verschlüsselt werden.
- Ein unter DORA fallender Versicherer könnte in seiner Richtlinie für Verschlüsselung und kryptografische Kontrollen festlegen, wie Bestands- und Schadendaten verschlüsselt gespeichert und verschlüsselt übermittelt werden.
