Das Prinzip der asymmetrischen Verschlüsselung beruht also auf zwei verschiedenen Schlüsseln, dem sogenannten Schlüsselpaar (engl. key pair). Die beiden Schlüssel eines Schlüsselpaars nennt man öffentlichen und privaten Schlüssel (engl. public und private key).
Da für den Verschlüsselungsvorgang nicht derselbe Schlüssel verwendet wird wie für den Entschlüsselungsvorgang, sprich man von einem asymmetrischen Verfahren.
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Schlüsselpaar
Jede Person besitzt ein eigenes Schlüsselpaar, so auch Bob. Die beiden Schlüssel, die dieses Schlüsselpaar bilden, sind mathematisch verwandt. Der private Schlüssel lässt sich aus dem öffentlichen Schlüssel nicht in sinnvoller Zeit berechnen.
Bobs öffentlicher Schlüssel entspricht also dem Bügelschloss aus unserem ersten Beispiel. Bobs privater Schlüssel ist der Schlüssel, der zum Bügelschloss passt. Das Schloss kann (in geöffneter Form natürlich) bei einer vertrauenswürdigen Stelle (Trent) deponiert werden, wo es von Alice abgeholt werden kann. Den Schlüssel behält Bob stets für sich.
Verschlüsselung
In der folgenden Abbildung sieht man auf der linken Seite, dass Alice bei der Verschlüsselung den öffentlichen Schlüssel von Bob (und nicht den eigenen) verwendet. Dieser öffentliche Schlüssel enthält keine geheime Information und ist für alle Leute zugänglich (z.B. via eine vertrauenswürdige Stelle), somit können alle eine Nachricht für Bob verschlüsseln.
Entschlüsselung
In derselben Abbildung ist zu sehen, dass Bob bei der Entschlüsselung seinen privaten Schlüssel verwenden muss. Somit ist sichergestellt, dass nur Bob die Nachricht entschlüsseln kann.
Achtung
Um Verwechslungen zu vermeiden, spricht man bei der symmetrischen Verschlüsselung vom geheimen Schlüssel (engl. secret key), während man bei asymmetrischen Verfahren vom privaten Schlüssel spricht und nicht vom geheimen Schlüssel, weil jede involvierte Person ein eigenes Schlüsselpaar und somit einen eigenen privaten Schlüssel besitzt.
Aufgabe: Aufgabe asymmetrische Verschlüsselung
Überlege dir und zeichne, wie die Verschlüsselung funktioniert, wenn ein Dokument an verschiedene Leute versendet wird.
Welche Nachteile erkennst du?
Nachteile
- Das Dokument muss separat für zwei Personen verschlüsselt werden.
- Jeder Person muss eine andere Nachricht geschickt werden.