Was ist ein Private Key in Krypto und wie funktioniert er?

Was ist ein privater Schlüssel?

Daten können mit einem privaten Schlüssel verschlüsselt und entschlüsselt werden, einem kryptografischen Schlüssel, der in Verschlüsselungsalgorithmen verwendet wird.

Bei der privaten Schlüsselverschlüsselung, auch symmetrische Verschlüsselung genannt, werden Daten mit dem privaten Schlüssel geschützt und anschließend mit demselben Schlüssel entschlüsselt.

Das bedeutet, dass die Daten von jedem geknackt werden können, der den geheimen Schlüssel besitzt. Niemand sonst hat Zugriff auf den privaten Schlüssel, der vertraulich behandelt wird. Er wird verwendet, um verschlüsselte Nachrichten zu lesen und zu entschlüsseln.

Eine gängige Methode zur Verschlüsselung von Daten, die zwischen zwei Parteien übertragen oder gespeichert werden, ist die private Schlüsselverschlüsselung.

Zum Beispiel wird das Passwort häufig mit einem privaten Schlüssel verschlüsselt, bevor es an den Webserver gesendet wird, wenn Sie Ihren Benutzernamen und Ihr Passwort eingeben, um auf eine Website zuzugreifen.

Trotz der Tatsache, dass sie eine unkomplizierte und effektive Technik ist, hat die Verschlüsselung mit privaten Schlüsseln Nachteile bei der sicheren Datenübertragung über Netzwerke.

Datenverschlüsselung und -übertragung erfordern einen sicheren Schlüsselaustausch zwischen zwei Parteien, da für die Ver- und Entschlüsselung derselbe Schlüssel verwendet wird.

Ein Unbefugter kann die Daten schnell entschlüsseln, wenn er den Schlüssel abfängt.

Wie funktioniert ein privater Schlüssel?

Private Schlüssel funktionieren anders mit zwei verschiedenen Verschlüsselungen, die hauptsächlich als symmetrische Verschlüsselung und asymmetrische Verschlüsselung bekannt sind:

Lasst uns die Funktionsweise des privaten Schlüssels bei der symmetrischen Verschlüsselung verstehen:

Vor der Verschlüsselung einen neuen, möglichst zufälligen Schlüssel erstellen; private Schlüssel werden normalerweise mit Verschlüsselungssoftware generiert.

Nach der Erstellung muss der private Schlüssel sicher aufbewahrt werden. Schlüssel können je nach Anwendung auf der Maschine gespeichert werden, die Daten generiert, verschlüsselt und entschlüsselt, oder sie können offline aufbewahrt werden. Passwörter, Verschlüsselung, Hashing oder alle drei können verwendet werden, um private Schlüssel zu sichern.

Bei der Verwendung von symmetrischer Verschlüsselung ist ein Schlüsselaustausch notwendig, um den privaten Schlüssel sicher an vertrauenswürdige Parteien zu übermitteln, die zum Austausch verschlüsselter Daten autorisiert sind, da er sowohl für die Ver- als auch für die Entschlüsselung verwendet wird. Typischerweise wird dieser Prozess mit kryptografischer Software automatisiert.

Um zu vermeiden, dass ein Schlüssel zu lange verwendet wird, ist die Verwaltung privater Schlüssel erforderlich. Wenn Schlüssel das Ende ihrer Nutzungsdauer erreichen, ist es vorteilhaft, sie sicher außer Betrieb zu nehmen. Erstellung eines Paares aus privatem und öffentlichem Schlüssel

Lassen Sie uns die Funktionsweise des privaten Schlüssels bei der asymmetrischen Verschlüsselung verstehen:

Erstellung eines privaten und öffentlichen Schlüsselpaares. Noch wichtiger für diesen Prozess ist Zufälligkeit. Zur Erstellung von Schlüsselpaaren wird typischerweise Anwendungssoftware für Verschlüsselung genutzt. Eine Quelle für Unvorhersehbarkeit, wie die Mausbewegung, sollte notwendig sein.

Nachdem der private Schlüssel generiert wurde, muss er sicher aufbewahrt werden. Ähnlich wie bei der symmetrischen Kryptografie können Schlüssel auf der Maschine aufbewahrt werden, die Daten generiert, verschlüsselt und entschlüsselt, oder sie können offline aufbewahrt werden. Private Schlüssel sollten auch hier durch ein Passwort gesichert werden, das gehasht oder verschlüsselt ist.

Es ist fast immer am besten, den geheimen Schlüssel eines öffentlichen Schlüsselpaares privat zu halten. Sitzungsschlüssel für symmetrische Verschlüsselung werden üblicherweise sicher über Public-Key-Kryptographie geteilt, wozu auch digitale Signaturen gehören.

Kooperierende Parteien tauschen jedoch autoritativ öffentliche Schlüssel über alternative Protokolle für die Public-Key-Infrastruktur aus.

Der Inhaber eines öffentlichen Schlüsselpaares entschlüsselt Material, das mit dem öffentlichen Schlüssel des Paares verschlüsselt wurde, mit seinem privaten Schlüssel. Mit dem öffentlichen Schlüssel verschlüsselte Daten sollten für niemanden außer dem Inhaber des privaten Schlüssels unknackbar sein.

Der private Schlüssel des Schlüsselpaares wird vom Eigentümer der digitalen Signatur verwendet, um die Signatur zu verschlüsseln. Dadurch wird es jedem, der über den öffentlichen Schlüssel verfügt, ermöglicht, die Signatur zu entschlüsseln und zu bestätigen, dass der Eigentümer des privaten Schlüssels sie signiert hat.

Schlüsselverwaltung ist essentiell, um den Zugriff auf durch ein Schlüsselpaar gesicherte Daten zu erhalten, und öffentliche Schlüsselpaare werden häufig mit Verfallsdaten generiert. Beispielsweise können Browser den Zugriff auf eine Website als unsicher markieren, wenn ein öffentliches Schlüsselzertifikat, das auf einem öffentlichen Schlüsselpaar basiert, abläuft.

Das höchste Maß an Sicherheit sollte bei der Speicherung geheimer Schlüssel aufrechterhalten werden, und öffentliche Schlüsselpaare sollten kontrolliert werden, um Kompromittierung oder Probleme mit dem Ablauf von Schlüsselpaaren zu verhindern.

Vorteile eines privaten Schlüssels in der Kryptographie

• Längere und zufällig generierte private Schlüssel sind widerstandsfähiger gegen Wörterbuch- oder Brute-Force-Angriffe. schneller.
• Die in der symmetrischen Verschlüsselung verwendeten öffentlichen/privaten Schlüsselpaare sind rechnerisch schneller als die in der asymmetrischen Verschlüsselung verwendeten.
• Private-Key-Verschlüsselung verschlüsselt Datenübertragungen in den meisten kryptografischen Verfahren. Sie teilen normalerweise geheime Schlüssel sicher mit einer Public-Key-Methode. Funktion für Block- und Stromchiffren.
• Geheimschlüssel-Chiffren, Algorithmen zur Verschlüsselung und Entschlüsselung von Daten, lassen sich allgemein in zwei Typen einteilen: Blockchiffren und Stromchiffren. Während Stromchiffren den Algorithmus und den privaten Schlüssel Bit für Bit anwenden, wenden Blockchiffren beides gleichzeitig auf einen Datenblock an.

Herausforderungen für private Schlüssel in der Kryptowährung

• Um Verluste, Beschädigung oder unbefugten Zugriff auf kryptografische Schlüssel zu verhindern, ist ein fortlaufendes Schlüsselmanagement für Verschlüsselungsschlüssel erforderlich.
• Um die Anfälligkeit im Falle eines Lecks oder Diebstahls zu verringern, sollten private Schlüssel, die zur Verschlüsselung sensibler Daten verwendet werden, häufig geändert werden.
• Daten, die mit einem unzugänglichen Verschlüsselungsschlüssel verschlüsselt wurden, gehen verloren und sind nicht wiederherstellbar.

Best Practices für die Verwaltung privater Schlüssel

Hier sind einige Dinge, die Sie tun können, um Ihre privaten Schlüssel sicher zu verwalten:

1. Bewahren Sie Ihre Schlüssel sicher auf

Geräte wie Smartcards, Hardware Security Modules (HSMs) oder sichere Dateisysteme sind gute Orte zur Aufbewahrung von privaten Schlüsseln. Der Zugriff sollte nur autorisierten Personen gestattet sein und die Speicherung sowohl physisch als auch logisch gesichert werden.

2. Regelmäßig ändern

Um mögliche Kompromittierungen zu verhindern, sollten private Schlüssel regelmäßig gewechselt werden. Der alte Schlüssel kann ausgemustert und ein neuer generiert werden, um dies zu tun.

3. Autorisierung und Zugriffskontrolle

Nur autorisierte Personen sollten Zugriff auf private Schlüssel erhalten und dieser Zugriff sollte streng eingeschränkt sein. Jede unbefugte Aktivität sollte verfolgt und der Zugriff protokolliert werden.

4. Tresor zerstören, wenn er nicht mehr benötigt wird

Wenn private Schlüssel nicht mehr benötigt werden, sollten sie sicher vernichtet werden, um eine mögliche Kompromittierung zu vermeiden. Kryptografisches Löschen ist eine sichere Methode zur Schlüsselvernichtung, die hierfür eingesetzt werden kann.