Wir haben in der letzten Aufgabe gesehen, dass asymmetrische Verschlüsselung auch Nachteile hat. Wir wollen die Vor- und Nachteile einander gegenüberstellen.

	Symmetrische Verschlüsselung
$+$	sehr schnell
$+$	1 Nachricht für alle
$-$	geheimen Schlüssel austauschen
$\Rightarrow$	nur 1 gemeinsamer Schlüssel

	Asymmetrische Verschlüsselung
$-$	~ 1’000x langsamer
$-$	1 Nachricht pro Person
$+$	Public Key ist öffentlich
$\Rightarrow$	1 Schlüsselpaar pro Person

Beide Verfahren kombinieren

In kryptographischen Verfahren, die heutzutage eingesetzt werden, ist das Ziel, die Vorteile beider Verfahren zu nutzen und die Nachteile zu eliminieren. Daher werden zur Verschlüsselung von Daten beide Verfahren eingesetzt:

Symmetrische und asymmetrische Verschlüsselung kombiniert

Symmetrische Verfahren zur Verschlüsselung der Daten

Da asymmetrische Verfahren ca. 1’000x langsamer sind als symmetrische Verfahren, werden zur Verschlüsselung der Daten symmetrische Verfahren eingesetzt. Denn kryptographische Verfahren werden nicht nur zur Verschlüsselung kurzer Nachrichten (wie z.B. Textnachrichten) eingesetzt, häufig müssen auch grosse Datenmengen (z.B. hochauflösende Bilder, Tondokumente, Videos, …) verschlüsselt werden, folglich spielt die Geschwindigkeit eine zentrale Rolle.

Zudem ist bei symmetrischer Verschlüsselung praktisch, dass die Daten somit für sämtliche Empfänger gleich verschlüsselt sind und somit

1. nicht mehrmals verschlüsselt werden müssen (Zeitbedarf) und
2. in derselben Nachricht an alle Empfänger verschickt werden können, ohne dass die Nachricht unnötig ein Mehrfaches ihrer ursprünglichen Länge erreicht (Platzbedarf).

Asymmetrische Verfahren zur sicheren Schlüsselübertragung

Asymmetrische Verfahren sind langsamer, aber zur Verschlüsselung des symmetrischen Schlüssels perfekt geeignet, da dieser sehr kurz ist im Vergleich zu den Daten spielt die Geschwindigkeit keine Rolle.

Zudem ist auch der verschlüsselte symmetrische Schlüssel sehr kurz, so dass die Nachricht nur unwesentlich länger wird, wenn diese für mehrere Personen verfasst wird.

Zusätzlicher Vorteil

Der symmetrische Schlüssel kann so problemlos vom Computer gewählt werden. Dies hat zwei Vorteile:

1. Er ist wirklich zufällig und gleichverteilt im gesamten Schlüsselraum (ein Passwort, das von einer Person gewählt wird, schafft dies nicht).
2. Er kann für jede Nachricht neu gewählt werden. Somit erhält jede Nachricht einen eigenen Schlüssel.

Man spricht daher von einem Sitzungsschlüssel (engl. session key) für die symmetrische Verschlüsselung. Die folgende Übersicht stellt prinzipiell dasselbe dar wie die Abbildung oben, allerdings mit einem anderen Fokus.

Symmetrische und asymmetrische Verschlüsselung kombiniert

Aufgabe: Kombinierte Entschlüsselung

Schau dir das obenstehende Diagramm genau an und überlege wie der Rückweg funktioniert. Zeichne anschliessend ein analoges Diagramm für die Entschlüsslung der kombinierten Verschlüsselung, also ausgehend vom Geheimtext.

Lösung: Kombinierte Entschlüsselung

Symmetrische und asymmetrische Entschlüsselung kombiniert

Tipp: Auch symmetrische Verfahren sind sicher!

Asymmetrische Verfahren sind also nicht besser als symmetrische! Sie erfüllen einen anderen Zweck und werden gleichzeitig mit symmetrischen Verfahren eingesetzt. Symmetrische Verfahren sind also nicht unsicher, einzig die Erstellung des Schlüssels und der Schlüsselaustausch sind ein Problem.