Bei der Datenverschlüsselung während der Übertragung, auch Transportverschlüsselung genannt, handelt es sich um den Prozess des Schutzes von Daten, während diese über Netzwerke von einem Ort zum anderen übertragen werden. Der Zweck dieser Art der Verschlüsselung besteht darin, sicherzustellen, dass Unbefugte die übertragenen Daten, zu denen sensible Informationen wie persönliche Daten, Finanzdaten oder andere vertrauliche Unternehmensinformationen gehören können, nicht abfangen und interpretieren können.
Das Aufkommen der Verschlüsselung von Daten während der Übertragung
Die Anfänge der Datenverschlüsselung bei der Übertragung lassen sich bis in die Ära der kabelgebundenen Telegrafie und Funkkommunikation zurückverfolgen, als die Notwendigkeit einer sicheren Kommunikation offensichtlich wurde. Das Konzept und die Technologie der modernen Datenverschlüsselung nahmen jedoch mit dem Aufkommen der digitalen Datenverarbeitung und des Internets Gestalt an.
Eine der ersten Erwähnungen von Verschlüsselung aus Gründen der Datensicherheit erfolgte mit der Einführung des Data Encryption Standard (DES) Mitte der 1970er Jahre durch IBM, der später von der US-Regierung standardisiert wurde. Es wurde klar, dass mit der zunehmenden Übertragung von Daten über Netzwerke die Notwendigkeit einer Verschlüsselung der Daten während der Übertragung immer wichtiger werden würde.
Grundlegendes zur Verschlüsselung von Daten während der Übertragung
Bei der Verschlüsselung von Daten während der Übertragung handelt es sich im Wesentlichen um die Methode, Daten zu verschlüsseln, bevor sie über ein Netzwerk übertragen werden, und sie in eine Form umzuwandeln, die bedeutungslos wäre, wenn sie von Unbefugten abgefangen würde. Nur der/die vorgesehene(n) Empfänger mit dem richtigen Entschlüsselungsschlüssel können die Daten wieder in ihre ursprüngliche Form zurückversetzen.
Der Prozess umfasst zwei Hauptkomponenten: den Verschlüsselungsalgorithmus und den Verschlüsselungsschlüssel. Der Algorithmus ist der mathematische Prozess, der die Daten in eine verschlüsselte Form umwandelt, während der Schlüssel eine Information ist, die den Ausgang der Verschlüsselung bestimmt und für die Entschlüsselung benötigt wird.
Die Mechanismen der Verschlüsselung von Daten während der Übertragung
Die Verschlüsselung der Daten während der Übertragung folgt einer Abfolge von Schritten. Zunächst verwendet das System des Absenders einen Verschlüsselungsalgorithmus, um die Klartextdaten in Chiffretext umzuwandeln. Dabei handelt es sich um einen kryptografischen Schlüssel, der mithilfe des Algorithmus auf die Daten angewendet wird. Die verschlüsselten Daten werden dann über das Netzwerk gesendet.
Beim Empfang der Daten verwendet das System des Empfängers einen Entschlüsselungsschlüssel (der mit dem Verschlüsselungsschlüssel bei der symmetrischen Verschlüsselung identisch sein kann, oder ein anderer bei der asymmetrischen Verschlüsselung), um den Verschlüsselungsprozess umzukehren und den Chiffriertext wieder in lesbaren Klartext umzuwandeln.
Ein gängiges Beispiel für diesen Prozess ist Secure Sockets Layer (SSL) oder sein Nachfolger Transport Layer Security (TLS), der im Internet weit verbreitet ist, um Daten bei der Übertragung zwischen Servern und Clients zu sichern.
Hauptmerkmale der Verschlüsselung von Daten während der Übertragung
- Vertraulichkeit: Stellt sicher, dass nur autorisierte Parteien auf die Daten zugreifen können.
- Integrität: Überprüft, ob die Daten während der Übertragung nicht manipuliert wurden.
- Authentifizierung: Verifiziert die Identität der am Datenaustausch beteiligten Parteien.
Arten der Datenverschlüsselung während der Übertragung
In der folgenden Tabelle sind einige gängige Verschlüsselungsmethoden aufgeführt, die für Daten während der Übertragung verwendet werden:
| Verschlüsselungsmethode | Beschreibung |
|---|---|
| Secure Sockets Layer (SSL) | Ein kryptografisches Protokoll, das Daten bei der Übertragung über Netzwerke sichert. |
| Transport Layer Security (TLS) | Der Nachfolger von SSL, der eine sicherere und effizientere Verschlüsselung bietet. |
| HTTPS (HTTP über SSL/TLS) | Ein Internet-Kommunikationsprotokoll, das die Integrität und Vertraulichkeit der Daten zwischen dem Computer des Benutzers und der Website schützt. |
| SSH (Secure Shell) | Ein kryptografisches Netzwerkprotokoll zum sicheren Betrieb von Netzwerkdiensten über ein ungesichertes Netzwerk. |
| IPSec (Internet Protocol Security) | Eine Reihe von Protokollen, die die Internetprotokoll-Kommunikation (IP) durch die Authentifizierung und Verschlüsselung jedes IP-Pakets einer Sitzung sichern. |
Anwendungsfälle und Herausforderungen der Verschlüsselung von Daten während der Übertragung
Die Verschlüsselung von Daten während der Übertragung wird häufig in verschiedenen Bereichen verwendet, darunter Finanztransaktionen, private Kommunikation, Übertragung von Gesundheitsakten und Unternehmensdatenübertragungen. Besonders wichtig ist dies in Branchen, in denen häufig sensible Daten übertragen werden, etwa im Gesundheitswesen, im Bankwesen und im E-Commerce.
Die Implementierung der Datenverschlüsselung während der Übertragung kann jedoch mit Herausforderungen verbunden sein. Die Schlüsselverwaltung kann insbesondere bei großen Systemen komplex sein. Außerdem kann die Verschlüsselung die Latenz bei der Datenübertragung erhöhen und möglicherweise die Systemleistung verlangsamen. Lösungen für diese Herausforderungen umfassen den Einsatz automatisierter Schlüsselverwaltungssysteme und optimierter Verschlüsselungsalgorithmen.
Vergleich mit ähnlichen Konzepten
| Konzept | Beschreibung | Vergleich |
|---|---|---|
| Verschlüsselung der Daten während der Übertragung | Schützt Daten während der Übertragung über ein Netzwerk. | Behandelt Daten während der Übertragung. |
| Verschlüsselung ruhender Daten | Schützt Daten, die auf einem Gerät oder einem Speichermedium gespeichert sind. | Bezieht sich auf gespeicherte Daten. |
| Ende-zu-Ende-Verschlüsselung | Stellt sicher, dass nur die kommunizierenden Benutzer die Daten lesen können. | Bietet Schutz für den gesamten Kommunikationsweg, nicht nur während der Übertragung. |
Zukünftige Trends bei der Verschlüsselung von Daten während der Übertragung
Mit der Weiterentwicklung der Cyber-Bedrohungen entwickelt sich auch die Verschlüsselungstechnologie weiter. Quantencomputing entwickelt sich zu einem potenziellen Störfaktor für aktuelle Verschlüsselungsmethoden, da es möglicherweise die sichere Kommunikation von heute entschlüsseln könnte. Dies hat zur Entwicklung quantenresistenter Verschlüsselungsalgorithmen geführt.
Darüber hinaus verschieben Innovationen wie die homomorphe Verschlüsselung, die Berechnungen anhand verschlüsselter Daten ermöglicht, die Grenzen der Möglichkeiten der Verschlüsselungstechnologie.
Proxyserver und Verschlüsselung der Daten während der Übertragung
Proxyserver fungieren als Vermittler für Anfragen von Clients, die Ressourcen von anderen Servern suchen. Wenn es um die Verschlüsselung von Daten während der Übertragung geht, kann ein Proxyserver helfen, indem er die Daten, die er sendet und empfängt, verschlüsselt und so eine zusätzliche Sicherheitsebene hinzufügt. Dies ist besonders nützlich für Organisationen, die Proxyserver für den Internetzugang verwenden und verschlüsselte Verbindungen für potenziell sensible ausgehende und eingehende Kommunikation bereitstellen.
