Datenverschlüsselung - Ja! Aber nicht um jeden Preis

Die Forderungen nach verschlüsselten Daten nehmen zu und haben natürlich ihre Berechtigung. Sobald persönliche oder sensible Daten zwischen Servern und Computern im Internet getauscht werden, ist es natürlich erforderlich und empfehlenswert, genau diese Daten zu schützen. Leider setzt sich aber dieser Trend in allgemeiner Handhabung fort. So scheinen viele Websitebetreiber, generell öffentlich zugängliche Daten genauso akribisch zu verschlüsseln, wie eben sensible Daten, die man auf jeden Fall gegen Zugriffe Dritter schützen sollte.

Dieses Vorgehen findet in fast allen Fällen statt, ohne dass die Websitebetreiber überhaupt wissen oder gar verstehen, was ein Verschlüsselungsalgorithmus macht und welche Auswirkungen er auf Performance und Datenübertragung hat.

Die Kryptologen Martin Hellmann und Withfield Diffie entwickelten 1976 ein Verfahren zur sogenannten asymmetrischen Verschlüsselung auf Basis des diskreten Logarithmus und der diskreten Exponentialfunktion. Voraussetzung sollte sein, dass die diskrete Exponentialfunktion bx mod m auch für große Exponenten effizient zu berechnen ist, der diskrete Logarithmus als dessen Umkehrfunktion jedoch nicht.

Hierbei bedient man sich der Uhrenarithmetik, einer Division mit Rest. Ausgegangen wird dabei nicht von unendlich natürlichen Zahlen sondern von einer endlichen Menge natürlicher Zahlen, die sich unendlich wiederholt. Wie bei einer Uhr wiederholt sich die Folge von 12 Stunden. Wenn wir also von 17.00 Uhr nachmittags sprechen, so entspricht das auf der Uhrenskala die 5.

In diesem Fall würden wir schreiben: 17 mod 12 = 5.

So lässt sich aber auch 100.000 mod 12 = 4 ausdrücken. [8333 x 12 +4]

Schauen wir uns nun einmal an, wie eine Verschlüsselung in der Praxis funktioniert.

Es gibt zwei Kommunikationspartner, den Server und den Client, die über das unsichere Internet verschlüsselt kommunizieren wollen. Hierfür benötigen beide Seiten einen gemeinsamen geheimen Schlüssel. Ein Kommunikationsprotokoll sorgt dafür, dass ein geheimer Schlüssel berechnet wird, ohne dass Dritte diesen ermitteln können. Dieser Schlüssel ist die Basis der künftigen verschlüsselten Kommunikation.

Bei der ersten Kommunikation des Clients mit dem Server sendet dieser zunächst öffentlich eine große Primzahl p und eine natürliche Zahl g, die kleiner als p ist, an den Client. Da diese Information öffentlich ist, kann natürlich auch ein dritter Lauscher, diese beiden Zahlen erfahren.

Im nächsten Schritt erzeugen der Server wie auch der Client geheime Zufallszahlen s und c aus der Menge {1,…,p-1}. Diese beiden Zahlen werden nicht übertragen und bleiben daher für dritte Lauscher geheim.

Nun berechnet der Server mit seiner geheimen Zahl s den öffentlichen Schlüssel S = g^s mod p und schickt diesen an den Client.

Der Client berechnet mit seiner geheimen Zahl c einen öffentlichen Schlüssel C =g^c mod p und teilt diesen dem Server mit.

Der Server errechnet mit dem öffentlichen Schlüssel C des Clients und seinem privaten Schlüssel s die Zahl K1 = C^s mod p.

Der Client berechnet mit dem öffentlichen Schlüssel des Server S und seinem privaten Schlüssel c die Zahl K2 = S^c mod p.

Da K1 = C^s = ( g^c )^s = ( g^s )^c = S^c = K2 gilt, haben beide die gleiche Zahl berechnet. Diese ist somit der gesuchte gemeinsame Schlüssel K. Dieser ist die Basis der künftigen Verschlüsselung.

Nur der Server und Client kennen K. Dritte können aus der Abhörung der Kommunikation K nicht berechnen. Dazu müsste sie den diskreten Logarithmus lösen, was nach heutigem Kenntnisstand nicht effizient möglich ist, wenn die Zahlen groß genug sind.

Das folgende Beispiel dient zur Veranschaulichung und benutzt deshalb sehr kleine Zahlen. In der tatsächlichen Anwendung werden dagegen Zahlen mit mindestens mehreren hundert Stellen benutzt.

Im folgenden Beispiel rechnen wir einmal mit einfachen Zahlen. Als Primzahl p wählen wir die 11 und als gemeinsame Basis wählen wir der Einfachheit halber die 2. Es gilt g {1,…,(11-1)}
Der Server wählt nun eine geheime Zahl , die kleiner als die Primzahl p ist. In unserem Beispiel die 7. Der Client wählt die 5.

Nun berechnet der Server S = g^s mod p = 2⁷ mod 11 = 128 mod 11 = 7 und teilt diesen öffentlichen Schlüssel dem Client mit. Der Client berechnet C = g^c mod p = 2⁵ mod 11 = 32 mod 11 = 10 und teilt diesen Schlüssel dem Server mit.

Der Server berechnet nun K1 = C^s mod p = 10⁷ mod 11 = 10.
Der Client berechnet nun K2 = S^c mod p = 7⁵ mod 11 = 10.
Der gemeinsame geheime Schlüssel ist K = K1 = K2 = 10.

Wenn die Primzahl p groß genug ist, ist es für Dritte zu aufwendig, alle Zahlen zwischen 1 und p-1 zu durchlaufen, um den geheimen Schlüssel K zu ermitteln. In der Praxis werden hier Primzahlen mit mehreren hundert Stellen benutzt. Die Primzahl p muss so gewählt werden, dass diskrete Logarithmen modulo p mit derzeit bekannten Methoden nicht effizient berechnet werden können. Je größer die verwendete Primzahl, desto sicherer ist das Verfahren. Man sollte aber bedenken, dass die Erzeugung sicherer Primzahlen sehr rechenaufwendig ist. Viele Implementierungen verwenden daher eine feste Primzahl. Dadurch wird die Verschlüsselung allerdings auch weitaus anfälliger.

So sicher diese Methode auch ist, so muss jedoch mit jeder beginnenden Kommunikation zwischen Server und Client im https-Verfahren die gesamte Prozedur erneut gestartet werden. Das hat natürlich auch einen Einfluss auf die Performance der Server und Clients sowie auf die Geschwindigkeit der Datenübertragung. Hinzu kommt noch der eigentliche Prozess der Verschlüsselung und Entschlüsselung jedes zu übertragenden Zeichens einer Website. Die oben dargestellte Prozedur ermittelt lediglich den geheimen Schlüssel für die Verschlüsselung.

So ist es sicher nicht sinnvoll, jegliche Webseiteninhalte uneingeschränkt zu verschlüsseln, auch hinsichtlich der Tatsache, dass womöglich hunderte oder gar hunderttausende Verbindungen von Clients zum Server zeitgleich bestehen. Letztendlich wäre dies so, als ob man ein öffentliches Gebäude mit mehreren hundert Schlössern versschließt und jedem Nutzer, der Zugang zu diesem öffentlichen Gebäude hat, zu allen Schlössern die benötigten Schlüssel überreicht, um dieses zu öffnen. Hier stellt sich die Frage, warum dieses Gebäude überhaupt öffentlich und für jeden zugänglich ist. Website-Administratoren sollten also entsprechende Überlegungen nicht nur oberflächlich und voreilig treffen, sondern generell erst einmal verstehen, was überhaupt geschieht, wenn eine Internetverbindung verschlüsselt wird.

Mit intelligenten Methoden kann man Algorithmen erstellen, die individuell entscheiden, welche Art der Datenübertragung zwischen Client und Server angebracht sind.

Weitere Informationen

Sie benötigen weitere Informationen zu diesem Thema oder wünschen den direkten Kontakt zu einem unserer Berater, dann scheuen Sie sich nicht, uns unverbindlich anzufragen. Wir beraten Sie jederzeit gerne.

Jetzt unverbindlich anfragen

Technologische Evolution und Quantensprung im Business der Zukunft

Technologische Evolution und Quantensprung im Business der Zukunft

Leider laufen die meisten Unternehmen und Organisationen noch immer aktuellen Trends hinterher oder versuchen bestenfalls sich mit dem Stand der Technik zu arrangieren. Letztendlich hilft das nicht annähernd, um mit Nachhaltigkeit Kurs auf das nächste Level im Onlinebusiness zu nehmen. Mitunter sehen sich Geschäftsmodelle, die bis gestern noch ganz gut funktionierten, düsteren Zeiten und schweren Herausforderungen ausgesetzt. Die meisten Berater sprechen über Traffic, Leads und Conversion - wir setzen bei den Assets an, den Faktoren, die tatsächlich auf wirtschaftliche Nachhaltigkeit für die Unternehmen und Organisationen ausgerichtet sind und die entscheidenden Hebel für unternehmerischen Erfolg darstellen.

Mehr

Bisher funktionierende Paradigmen werden in der Krise zum Mega-Gau

Bisher funktionierende Paradigmen werden in der Krise zum Mega-Gau

Umsatzsteigerung, Wachstum, Produktvielfalt sowie Erweiterung des Dienstleistungsportfolio sind oft zielführende Paradigmen in Vertrieb und Marketing. Mit Ideen und Konzepten einer permanenten Verbesserung von Usability, Webdesign, SEO, Omni-Channel-Marketing und einem bestmöglichen Ranking in den Suchmaschinen arbeiten und optimieren die Unternehmen am Online-Business.

Für die meisten Unternehmen und Organisationen funktionierten diese strategischen Ansätze auch sehr gut. Bisher!

Mehr

Künstliche Intelligenz - Warum über 90 Prozent der Unternehmen scheitern werden

Künstliche Intelligenz - Warum über 90 Prozent der Unternehmen scheitern werden

Der Einsatz Künstlicher Intelligenz wird für viele Unternehmen und Organisationen im Onlinebereich nicht mehr als ein Glücksspiel in der Hoffnung auf den großen Erfolg. Einige werden erfolgreich sein, viele aber scheitern und blockieren schon allein daraus weitere Entscheidungen, da ihre Glaubenssätze von negativen Erfahrungen geprägt sein werden. Die meisten werden nie mehr als Durchschnittlichkeit erreichen. Massentrends sind nichts anderes als Geschehnisse, die von sehr vielen Unternehmen und Organisationen auf eine sehr ähnliche Weise durchgeführt werden. Aber wie sollen überdurchschnittliche Erfolge möglich sein, wenn es an Individualität oder gar visionärem Handeln mangelt?

Mehr

Wenn klassische Business-Modelle versagen und den Unternehmen finanzielle Sicherheit fehlt

Wenn klassische Business-Modelle versagen und den Unternehmen finanzielle Sicherheit fehlt

Während viele Unternehmen auf Wachstum setzen geht das oft zu Lasten der Eigenkapitalquote. Solange die Wirtschaftslage stabil ist mag das ganz gut funktionieren. Doch erste Anzeichen einer Rezession können gerade diese Unternehmen binnen kürzester Zeit mit enrsthaften Schwierigkeiten konfontieren. Selbst in Zeiten wirtschaftlichen Aufschwungs sind die operativen Ergebnisse vieler Unternehmen nicht in der Lage, Stabilität und Sicherheit in deren finanzielle Situation zu bringen. Jährlich stehen zehntausende vor der Insolvenz.

Mehr

Wie intelligente Algorithmen Gewinne und ROI im eBusiness maximieren

Wie intelligente Algorithmen Gewinne und ROI im eBusiness maximieren

Generell gilt für jede Investition die Frage, wie rentabel diese ist, wie schnell sie sich amortisiert und welcher ROI (Return of Investment) zu erwarten ist. Oft stolpern Entscheider über Summen von Investitionen, deren ROI im Vorfeld kaum kalkulierbar ist. Nicht selten werden dann Entscheidungen getroffen, die den Investitionsaufwand reduzieren. Jedoch wird man wohl kaum erfahren, welcher entgangene Gewinn mit der Kostenreduktion verbunden ist. Wir leben im Informationszeitalter und Informationen sind nahezu unbezahlbar. Nur wer weiß, wie man die Hebel an den richtigen Stellen ansetzt, wird letztendlich auch die Hebelwirkung für sich und sein Geschäft ausnutzen können.

Mehr

Künstliche Intelligenz und die Gefahr einer Blase, die zu platzen droht

Künstliche Intelligenz und die Gefahr einer Blase, die zu platzen droht

Generell zeichnen sich, in Intervallen begrenzt, Veränderungen am Markt, Trends zu Produkten, Nutzer- und Kaufverhalten sowie generelle technologische Trends ab. Oft werden diese heute als zukunftsweisend und hochbedeutend "gefeiert" und verpuffen schon bald in einer Blase.
So wie die DotCom-Blase Anfang der Jahrtausenwende und viele damit verbundene Trends innerhalb weniger Monate wieder verpufften und ein Milliardengrab für tausende Unternehmen schuf, die sich als Pioniere einer neuen Epoche sahen und mit gigantischen Summen subventioniert wurden, so entsteht oft ein unvermeidlicher Gegensatz zwischen dem, was die breite Masse erwartet und dem, was tatsächlich aus unternehmerischer Sicht sinnvoll ist.

Mehr

Fake-Trends kosten Unternehmen ein Vermögen

Fake-Trends kosten Unternehmen ein Vermögen

Bisher gut funktionierende Modelle und strategische Ansätze können in Zukunft kaum bahnbrechende Veränderungen im Online-Business einleiten. Unternehmen und Organisationen müssen sich lösen von klassichen Konzepten. Während die meisten von ihnen immer noch massiv auf Schwerpunkte wie Design, UI (Unser Interface), SEO, Channel Marketing und der Leadgenerierung setzen, wird es Zeit am Mindset zu arbeiten. Um mittel- und langfristig im Online-Business erfolgreich zu sein wird es unumgänglich, den primären Fokus auf den Einsatz von selbstlernenden Algorithmen und künstlicher Intelligenz zu legen. Doch allein das genügt nicht.

Mehr

Smarte Systeme und Algorithmen sind die wichtigsten Waffen im Online-Marketing der Zukunft

Smarte Systeme und Algorithmen sind die wichtigsten Waffen im Online-Marketing der Zukunft

Klassische Websites sind meist nicht flexibel genug und werden primär geprägt durch einen linearen Prozess von Input - Output. Auf klassischem Weg wird Content in einem CMS für den Output auf der Website aufbereitet. So werden verschiedene Zielgruppen und Persönlichkeitsprofile analog der klassischen One-to-Many-Werbung immer auf die gleiche Art und mit konstant bleibendem Inhalt angesprochen. Kognitive Systeme und Applikationen können das ändern und so wie ein guter Verkäufer Einfluss auf die aktuelle Situation nehmen.

Mehr

Machine Generated Content - Der nächste logische Schritt der Evolution im Online-Business

Machine Generated Content - Der nächste logische Schritt der Evolution im Online-Business

Allein durch die Vielfalt des Contents und der einzelnen Content-Bereiche von Unternehmen, Organisationen und Anbietern wird es erforderlich, jeden einzelnen Content-Bereich auch Konversion-orientiert auszurichten und den Fokus auf das Hauptziel zu setzen, das heißt auf die Erhöhung des Gesamtumsatzes. Schließlich geht es primär natürlich genau darum!

Mehr

Gründe, warum das OnlineBusiness keinen Cashflow generiert: Komitees wirken kontraproduktiv

Gründe, warum das OnlineBusiness keinen Cashflow generiert: Komitees wirken kontraproduktiv

Vor einiger Zeit traf ich mich mit einem sehr guten Freund aus Kanada in Győr (Ungarn) zum Abendessen. Er erzählte mir von einer brisanten Überfahrt mit seiner Yacht nach Bermuda. Nachdem er von den British Virgin Islands startete, schlug die Wetterlage um. Die See war sehr stürmisch. Ohne Topleute in seiner Crew wäre aus einer kritischen Situation ganz gewiss eine lebensbedrohliche geworden. So wie er sich auf die Männer an Bord verlassen konnte, vertraut er auch seinen Mitarbeitern im Unternehmen. Mein Freund ist seit mehr als vierzig Jahren im Print-Business tätig und arbeitet mit allen namhaften Zeitschriften in Ontario zusammen. Zu seinen Kunden gehören auch viele der Tophotels in Toronto. Schließlich gab er mir einen Rat. Er sagte zu mir: "Never trust a committee. It's like lead at your feet when you're pushed into the sea." Das heißt so viel wie: "Vertraue niemals einem Komitee. Es ist wie Blei an deinen Füßen, wenn du ins Meer gestoßen wirst."

Mehr