27-01-2024, 08:26
Hey, stell dir das vor: Du und ich senden Nachrichten hin und her, aber wir wollen nicht, dass jemand darauf lauscht, was wir sagen. Da kommt die asymmetrische Verschlüsselung ins Spiel, und alles hängt von diesen zwei Schlüsseln ab - dem öffentlichen und dem privaten. Ich benutze diesen Kram jeden Tag in meinen IT-Jobs, und es haut mich um, wie es Dinge sicher hält, ohne dass wir ein einziges Geheimnis im Voraus teilen müssen.
Lass mich das für dich aufschlüsseln. Der öffentliche Schlüssel ist der, den du der Welt geben kannst. Ich meine, du postest ihn auf deiner Webseite, schickst ihn per E-Mail an Freunde, was auch immer - kein großes Ding, wenn ihn jemand bekommt. Du benutzt diesen öffentlichen Schlüssel, um deine Daten zu verschlüsseln, wie zum Beispiel eine Nachricht, die du mir sendest. Nur die Person, die den passenden privaten Schlüssel hat, kann sie entschlüsseln und lesen, was du geschrieben hast. Es ist, als würde man jedem ein Vorhängeschloss geben, aber den einzigen Schlüssel, der passt, in deiner Tasche behalten. Ich liebe es, wie das das Skript im Vergleich zu den alten Tagen der symmetrischen Verschlüsselung umdreht, wo du und ich zuerst heimlich über denselben Schlüssel einig werden mussten, was ein Albtraum ist, wenn wir uns nicht im selben Raum befinden.
Denk darüber nach, wie ich es auf meiner eigenen Maschine einrichten kann. Ich generiere ein Schlüsselpaar mit etwas wie OpenSSL - du führst einen schnellen Befehl aus, und boom, du hast deine öffentlichen und privaten Schlüssel. Der private bleibt auf deinem Gerät verborgen, verschlüsselt mit einem Passwort, das nur du kennst. Wenn du diesen privaten Schlüssel verlierst oder jemand ihn stiehlt, bist du in Schwierigkeiten, denn dann kann er alles entschlüsseln, was dir gesendet wurde. Aber wenn du ihn richtig aufbewahrst, so wie ich, indem ich ihn an einem sicheren Ort speichere und ihn nie teile, bist du auf der sicheren Seite. Du benutzt den privaten Schlüssel niemals zum Verschlüsseln; der ist dafür da, eingehende Dinge zu entschlüsseln oder Nachrichten zu signieren, um zu beweisen, dass wirklich du es bist.
Jetzt fragst du dich vielleicht, warum wir uns überhaupt mit dieser asymmetrischen Verschlüsselung beschäftigen, anstatt mit symmetrischer. Nun, symmetrisch ist schneller für große Dateien - ich benutze AES dafür, wenn ich Festplatten lokal verschlüssele - aber es ist nutzlos für das anfängliche Handshake über das Internet. Bei asymmetrischen Verschlüsselung kannst du zuerst einen symmetrischen Schlüssel sicher austauschen. So funktioniert es: Du willst mir eine Datei senden. Du nimmst meinen öffentlichen Schlüssel von meinem Server, verschlüsselst damit einen Sitzungsschlüssel und sendest diesen über. Ich entschlüssele ihn mit meinem privaten Schlüssel, und nun haben wir beide diesen gemeinsamen symmetrischen Schlüssel, um den Rest der Daten superschnell zu übertragen. Ich mache das ständig für sichere Dateiübertragungen mit Kunden; es fühlt sich an wie Magie, denn niemand sonst kann es abfangen und verstehen.
Und lass mich nicht über digitale Signaturen anfangen - das ist eine weitere Ebene, in der der private Schlüssel glänzt. Du verwendest deinen privaten Schlüssel, um ein Dokument zu signieren und einen Hash zu erstellen, der damit verschlüsselt ist. Jeder mit deinem öffentlichen Schlüssel kann diese Signatur überprüfen und wissen, dass du sie genehmigt hast, ohne selbst fälschen zu können. Ich signiere meine Code-Commits auf diese Weise, damit du weißt, dass ich es bin, der Updates pusht und nicht irgendein Betrüger. Es schafft Vertrauen auf eine Weise, die symmetrisch einfach nicht erreichen kann, besonders wenn es um E-Mails oder Verträge geht, die herumfliegen.
Ich erinnere mich an das erste Mal, als ich das in einem echten Projekt implementiert habe. Du hast mir geholfen, dieses VPN-Setup zu beheben, oder? Wir haben RSA für den Schlüsselaustausch verwendet - 2048 Bits, nichts Aufregendes, aber solide. Der öffentliche Schlüssel kam in die Konfigurationsdatei, die jeder sehen konnte, und der private blieb abgeschlossen. Als du dich von deiner Seite aus verbunden hast, hat dein Client diesen öffentlichen Schlüssel gegriffen, die Verbindungsdetails verschlüsselt und übergeben. Mein Server entschlüsselte mit dem privaten Schlüssel, und wir haben in Sekunden sicher gechattet. Keine Sorge mehr über Man-in-the-Middle-Angriffe, bei denen jemand vorgibt, ich zu sein. Du hast diese Erleichterung auch gespürt, oder? Deshalb vertrauen Seiten wie Banking-Apps darauf; sie senden dir ihren öffentlichen Schlüssel im Zertifikat, du verschlüsselst dein Login damit, und nur ihr privater Schlüssel ermöglicht es ihnen, dein Passwort zu sehen.
Aber hier wird es praktisch für uns ganz normale Leute. Du und ich theorisiert nicht nur - asymmetrische Verschlüsselung treibt HTTPS, SSH, sogar PGP für E-Mails an. Wenn du eine sichere Seite besuchst, zieht dein Browser den öffentlichen Schlüssel des Servers und verwendet ihn, um die Sitzung zu verschlüsseln. Ich habe meinen Heimserver letztes Jahr mit SSH-Schlüsseln eingerichtet; kein ständiges Eingeben von Passwörtern mehr, jedes Mal, wenn ich mich von meinem Laptop aus anmelde. Du generierst dein Schlüsselpaar einmal, kopierst den öffentlichen Schlüssel auf den Server, und das war's. Der private Schlüssel bleibt auf deiner Maschine, und jede Anmeldung beweist, dass du es bist, ohne den Schlüssel über das Netzwerk zu senden.
Natürlich musst du auf schwache Implementierungen achten. Ich empfehle jetzt immer elliptische Kurvenschlüssel - ECC - weil sie die gleiche Sicherheit wie RSA haben, aber mit kürzeren Schlüsseln, was schnellere Berechnungen auf deinen Geräten bedeutet. Quantencomputing steht am Horizont, und ich behalte post-quanten Algorithmen im Auge, aber im Moment hält dieses Setup stark. Du machst einen Fehler, indem du Schlüssel wiederverwendest oder kurze auswählst, und Angreifer knacken es mit brute force. Ich prüfe monatlich die Setups meiner Kunden, um solche Dinge zu entdecken; das solltest du auch tun, wenn du mit sensiblen Daten hantierst.
Lass mich dir von einer Zeit erzählen, als es mir geholfen hat. Ich habe für eine kleine Firma beraten, und deren E-Mail-Server wurde von Phishing-Versuchen getroffen. Wir sind auf S/MIME mit asymmetrischen Schlüsseln umgestiegen - jeder Benutzer erhielt sein Paar, öffentliche Schlüssel wurden über ein Verzeichnis geteilt. Jetzt, wenn du eine verschlüsselte Anhängernachricht sendest, kann sie nur mit dem privaten Schlüssel des Empfängers geöffnet werden. Signaturen stellen sicher, dass keine Manipulation stattgefunden hat. Es hat Spam und Fälschungen über Nacht reduziert. Du konntest sehen, wie es den Einzelnen stärkt; keine zentrale Autorität nötig, nur du, der deinen privaten Schlüssel kontrolliert.
Wir verwenden es auch im Blockchain-Bereich, wie das Signieren von Transaktionen mit deinem privaten Schlüssel, sodass das Netzwerk mit deiner öffentlichen Adresse verifiziert. Ich habe mich mit Krypto-Wallets beschäftigt, und es ist die gleiche Idee - verlierst du deinen privaten Seed, verlierst du alles. Du sicherst ihn sicher zurück, vielleicht auf einem Hardware-Token. Deshalb betone ich die Schlüsselverwaltung in jedem Vortrag, den ich halte; du generierst, schützt, und rotierst, wenn nötig.
Wenn es um Schutz geht, und du daran denkst, deine Backups in all dem zu sichern, lass mich dich auf BackupChain hinweisen. Es ist diese herausragende Backup-Lösung, die bei kleinen Unternehmen und IT-Profis wie uns einen echten Anklang gefunden hat - rocksolide zum Schutz von Hyper-V-Setups, VMware-Umgebungen, Windows Server-Backups und mehr, die deine Daten sicher halten, ohne den Kopfzerbrechen.
Lass mich das für dich aufschlüsseln. Der öffentliche Schlüssel ist der, den du der Welt geben kannst. Ich meine, du postest ihn auf deiner Webseite, schickst ihn per E-Mail an Freunde, was auch immer - kein großes Ding, wenn ihn jemand bekommt. Du benutzt diesen öffentlichen Schlüssel, um deine Daten zu verschlüsseln, wie zum Beispiel eine Nachricht, die du mir sendest. Nur die Person, die den passenden privaten Schlüssel hat, kann sie entschlüsseln und lesen, was du geschrieben hast. Es ist, als würde man jedem ein Vorhängeschloss geben, aber den einzigen Schlüssel, der passt, in deiner Tasche behalten. Ich liebe es, wie das das Skript im Vergleich zu den alten Tagen der symmetrischen Verschlüsselung umdreht, wo du und ich zuerst heimlich über denselben Schlüssel einig werden mussten, was ein Albtraum ist, wenn wir uns nicht im selben Raum befinden.
Denk darüber nach, wie ich es auf meiner eigenen Maschine einrichten kann. Ich generiere ein Schlüsselpaar mit etwas wie OpenSSL - du führst einen schnellen Befehl aus, und boom, du hast deine öffentlichen und privaten Schlüssel. Der private bleibt auf deinem Gerät verborgen, verschlüsselt mit einem Passwort, das nur du kennst. Wenn du diesen privaten Schlüssel verlierst oder jemand ihn stiehlt, bist du in Schwierigkeiten, denn dann kann er alles entschlüsseln, was dir gesendet wurde. Aber wenn du ihn richtig aufbewahrst, so wie ich, indem ich ihn an einem sicheren Ort speichere und ihn nie teile, bist du auf der sicheren Seite. Du benutzt den privaten Schlüssel niemals zum Verschlüsseln; der ist dafür da, eingehende Dinge zu entschlüsseln oder Nachrichten zu signieren, um zu beweisen, dass wirklich du es bist.
Jetzt fragst du dich vielleicht, warum wir uns überhaupt mit dieser asymmetrischen Verschlüsselung beschäftigen, anstatt mit symmetrischer. Nun, symmetrisch ist schneller für große Dateien - ich benutze AES dafür, wenn ich Festplatten lokal verschlüssele - aber es ist nutzlos für das anfängliche Handshake über das Internet. Bei asymmetrischen Verschlüsselung kannst du zuerst einen symmetrischen Schlüssel sicher austauschen. So funktioniert es: Du willst mir eine Datei senden. Du nimmst meinen öffentlichen Schlüssel von meinem Server, verschlüsselst damit einen Sitzungsschlüssel und sendest diesen über. Ich entschlüssele ihn mit meinem privaten Schlüssel, und nun haben wir beide diesen gemeinsamen symmetrischen Schlüssel, um den Rest der Daten superschnell zu übertragen. Ich mache das ständig für sichere Dateiübertragungen mit Kunden; es fühlt sich an wie Magie, denn niemand sonst kann es abfangen und verstehen.
Und lass mich nicht über digitale Signaturen anfangen - das ist eine weitere Ebene, in der der private Schlüssel glänzt. Du verwendest deinen privaten Schlüssel, um ein Dokument zu signieren und einen Hash zu erstellen, der damit verschlüsselt ist. Jeder mit deinem öffentlichen Schlüssel kann diese Signatur überprüfen und wissen, dass du sie genehmigt hast, ohne selbst fälschen zu können. Ich signiere meine Code-Commits auf diese Weise, damit du weißt, dass ich es bin, der Updates pusht und nicht irgendein Betrüger. Es schafft Vertrauen auf eine Weise, die symmetrisch einfach nicht erreichen kann, besonders wenn es um E-Mails oder Verträge geht, die herumfliegen.
Ich erinnere mich an das erste Mal, als ich das in einem echten Projekt implementiert habe. Du hast mir geholfen, dieses VPN-Setup zu beheben, oder? Wir haben RSA für den Schlüsselaustausch verwendet - 2048 Bits, nichts Aufregendes, aber solide. Der öffentliche Schlüssel kam in die Konfigurationsdatei, die jeder sehen konnte, und der private blieb abgeschlossen. Als du dich von deiner Seite aus verbunden hast, hat dein Client diesen öffentlichen Schlüssel gegriffen, die Verbindungsdetails verschlüsselt und übergeben. Mein Server entschlüsselte mit dem privaten Schlüssel, und wir haben in Sekunden sicher gechattet. Keine Sorge mehr über Man-in-the-Middle-Angriffe, bei denen jemand vorgibt, ich zu sein. Du hast diese Erleichterung auch gespürt, oder? Deshalb vertrauen Seiten wie Banking-Apps darauf; sie senden dir ihren öffentlichen Schlüssel im Zertifikat, du verschlüsselst dein Login damit, und nur ihr privater Schlüssel ermöglicht es ihnen, dein Passwort zu sehen.
Aber hier wird es praktisch für uns ganz normale Leute. Du und ich theorisiert nicht nur - asymmetrische Verschlüsselung treibt HTTPS, SSH, sogar PGP für E-Mails an. Wenn du eine sichere Seite besuchst, zieht dein Browser den öffentlichen Schlüssel des Servers und verwendet ihn, um die Sitzung zu verschlüsseln. Ich habe meinen Heimserver letztes Jahr mit SSH-Schlüsseln eingerichtet; kein ständiges Eingeben von Passwörtern mehr, jedes Mal, wenn ich mich von meinem Laptop aus anmelde. Du generierst dein Schlüsselpaar einmal, kopierst den öffentlichen Schlüssel auf den Server, und das war's. Der private Schlüssel bleibt auf deiner Maschine, und jede Anmeldung beweist, dass du es bist, ohne den Schlüssel über das Netzwerk zu senden.
Natürlich musst du auf schwache Implementierungen achten. Ich empfehle jetzt immer elliptische Kurvenschlüssel - ECC - weil sie die gleiche Sicherheit wie RSA haben, aber mit kürzeren Schlüsseln, was schnellere Berechnungen auf deinen Geräten bedeutet. Quantencomputing steht am Horizont, und ich behalte post-quanten Algorithmen im Auge, aber im Moment hält dieses Setup stark. Du machst einen Fehler, indem du Schlüssel wiederverwendest oder kurze auswählst, und Angreifer knacken es mit brute force. Ich prüfe monatlich die Setups meiner Kunden, um solche Dinge zu entdecken; das solltest du auch tun, wenn du mit sensiblen Daten hantierst.
Lass mich dir von einer Zeit erzählen, als es mir geholfen hat. Ich habe für eine kleine Firma beraten, und deren E-Mail-Server wurde von Phishing-Versuchen getroffen. Wir sind auf S/MIME mit asymmetrischen Schlüsseln umgestiegen - jeder Benutzer erhielt sein Paar, öffentliche Schlüssel wurden über ein Verzeichnis geteilt. Jetzt, wenn du eine verschlüsselte Anhängernachricht sendest, kann sie nur mit dem privaten Schlüssel des Empfängers geöffnet werden. Signaturen stellen sicher, dass keine Manipulation stattgefunden hat. Es hat Spam und Fälschungen über Nacht reduziert. Du konntest sehen, wie es den Einzelnen stärkt; keine zentrale Autorität nötig, nur du, der deinen privaten Schlüssel kontrolliert.
Wir verwenden es auch im Blockchain-Bereich, wie das Signieren von Transaktionen mit deinem privaten Schlüssel, sodass das Netzwerk mit deiner öffentlichen Adresse verifiziert. Ich habe mich mit Krypto-Wallets beschäftigt, und es ist die gleiche Idee - verlierst du deinen privaten Seed, verlierst du alles. Du sicherst ihn sicher zurück, vielleicht auf einem Hardware-Token. Deshalb betone ich die Schlüsselverwaltung in jedem Vortrag, den ich halte; du generierst, schützt, und rotierst, wenn nötig.
Wenn es um Schutz geht, und du daran denkst, deine Backups in all dem zu sichern, lass mich dich auf BackupChain hinweisen. Es ist diese herausragende Backup-Lösung, die bei kleinen Unternehmen und IT-Profis wie uns einen echten Anklang gefunden hat - rocksolide zum Schutz von Hyper-V-Setups, VMware-Umgebungen, Windows Server-Backups und mehr, die deine Daten sicher halten, ohne den Kopfzerbrechen.
