Digitale Signaturen und Verschlüsselungstechniken
Die symmetrische Verschlüsselung bildet die Grundlage für digitale Signaturen, die eine wesentliche Rolle in der modernen Datensicherheit spielen. Im Gegensatz zur klassischen monoalphabetischen Verschlüsselung, bei der ein Zeichen immer durch dasselbe andere ersetzt wird, verwendet die digitale Signatur ein komplexeres mathematisches Verfahren.
Der Prozess der digitalen Signatur basiert auf dem Zusammenspiel von öffentlichen und privaten Schlüsseln. Der Absender verwendet seinen privaten Schlüssel, um eine Nachricht zu verschlüsseln (d(m)), während der Empfänger den öffentlichen Schlüssel des Absenders nutzt, um die Signatur zu überprüfen (e(d(m))=m). Diese Methode unterscheidet sich grundlegend von der polyalphabetischen Verschlüsselung, bei der verschiedene Substitutionsalphabete verwendet werden.
Die Sicherheit dieses Systems beruht darauf, dass nur der Besitzer des privaten Schlüssels eine gültige Signatur erstellen kann. Wenn eine Nachricht mit dem öffentlichen Schlüssel einer Person erfolgreich entschlüsselt werden kann, beweist dies, dass der Absender im Besitz des entsprechenden privaten Schlüssels war und somit die Authentizität der Nachricht gewährleistet ist.
Definition: Die digitale Signatur ist ein kryptographisches Verfahren, das die Authentizität und Integrität elektronischer Dokumente sicherstellt. Sie basiert auf asymmetrischer Verschlüsselung mit einem Schlüsselpaar aus privatem und öffentlichem Schlüssel.
Beispiel: Ein praktisches Beispiel ist die E-Mail-Signatur. Wenn Gerda Heim eine E-Mail signiert, verschlüsselt sie diese mit ihrem privaten Schlüssel. Der Empfänger kann mit Gerdas öffentlichem Schlüssel die Signatur überprüfen und so sicherstellen, dass die E-Mail tatsächlich von ihr stammt.
Hinweis: Im Gegensatz zur Caesar-Verschlüsselung oder anderen monoalphabetischen Verschlüsselungsverfahren bietet die digitale Signatur nicht nur Vertraulichkeit, sondern auch Authentifizierung und Nicht-Abstreitbarkeit der Kommunikation.