Was ist eine Verschlüsselung?
Definition, Geschichte, Arten und praxisnahe Beispiele.
Das Wort Verschlüsselung wird verwendet, um jedes Verfahren zu beschreiben, das eine ursprüngliche Nachricht (Klartext) in eine unlesbare Nachricht (Geheimtext) umwandelt.
„Verschlüsselungsverfahren sind das Fundament der Kryptografie – einer Disziplin, die Informationen von der Antike bis ins moderne digitale Zeitalter schützt.“
1. Technische Definition von Verschlüsselung
Eine Verschlüsselung ist ein Algorithmus, der einen Text anhand eines Schlüssels so verändert, dass eine Version entsteht, die auf den ersten Blick keinen Sinn ergibt. In der Kryptografie unterscheidet man drei zentrale Bausteine:
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1
Klartext (Plaintext) Die ursprüngliche, lesbare Nachricht.
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2
Schlüssel (Key) Der geheime Wert, der die mathematische Umwandlung steuert.
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3
Geheimtext (Ciphertext) Das verschlüsselte, nicht mehr direkt lesbare Ergebnis.
2. Wozu dient Verschlüsselung?
🛡️ Privatsphäre
Schützt vertrauliche Informationen vor neugierigen Blicken.
💳 Finanzen
Sichert Kreditkartendaten und Online-Transaktionen.
🔐 Authentifizierung
Hilft zu überprüfen, dass du wirklich die Person bist, für die du dich ausgibst (Passwörter).
🌐 Sicheres Surfen
Das HTTPS-Schloss in deinem Browser sorgt dafür, dass niemand mitlesen kann, was du besuchst.
3. Geschichte der Verschlüsselung
Antike
1. Jh. v. Chr.
Julius Cäsar verwendet Buchstabenverschiebungen, um mit seinen Generälen zu kommunizieren.
Renaissance
15.–16. Jahrhundert
Mit dem Vigenère-Verfahren entsteht die polialphabetische Verschlüsselung, die jahrhundertelang als praktisch unknackbar gilt.
20. Jahrhundert
Weltkriege
Die Maschine Enigma mechanisiert die Verschlüsselung. Alan Turing legt die Grundlagen, um diese Codes zu brechen – und damit auch für die moderne Informatik.
4. Arten von Verschlüsselungsverfahren
4.1. Klassische (manuelle) Verfahren
Sie arbeiten mit Substitution und Transposition auf Buchstabenebene.
- Cäsar-Verschlüsselung: Einfache Verschiebung im Alphabet. Zur Tool-Seite →
- Vigenère-Verschlüsselung: Verwendet ein Schlüsselwort. Zur Tool-Seite →
- Playfair-Verschlüsselung: Verschlüsselt Buchstabenpaare mithilfe einer Matrix.Zur Tool-Seite →
- Affin-Verschlüsselung: Nutzt eine lineare Funktion zur Abbildung der Buchstaben. Zur Tool-Seite →
- Rail-Fence-Verschlüsselung: Ordnet den Text zeilenweise im Zickzack an. Zur Tool-Seite →
- Spaltentransposition: Verwendet eine Transposition auf Basis von Spalten.Zur Tool-Seite →
4.2. Moderne (digitale) Verfahren
Sie arbeiten mit Bits und setzen auf anspruchsvolle mathematische Konstruktionen.
- AES (Advanced Encryption Standard): Der weltweit etablierte Standard für symmetrische Verschlüsselung.
- RSA: Basierend auf der Faktorisierung großer Primzahlen.
- ECC (Elliptic Curve Cryptography): Asymmetrische Kryptografie auf Basis elliptischer Kurven.
5. Wie funktionieren Verschlüsselungen? Die 3 Säulen
Konfusion
Die Beziehung zwischen Klartext und Geheimtext wird verschleiert.
Diffusion
Der Einfluss jedes Zeichens verteilt sich über den gesamten Geheimtext.
Schlüssel
Das geheime Element, das nötig ist, um den Prozess wieder umzukehren.
6. Fazit
Eine Verschlüsselung ist ein zentrales Werkzeug, um Informationen zu schützen. Das Verständnis klassischer Verfahren wie der Cäsar- und der Vigenère-Verschlüsselung ist ein wichtiger erster Schritt, um nachzuvollziehen, wie die Algorithmen funktionieren, die heute unser Geld, unsere Kommunikation und unsere Privatsphäre absichern.