Privater Schlüssel (Private Key, Secret Key)
Ein privater Schlüssel, auch als geheimer Schlüssel bekannt, ist eine Variable in der Kryptographie, die mit einem Algorithmus Code verschlüsselt und entschlüsselt. Geheime Schlüssel werden nur mit dem Schlüsselgenerator geteilt; das macht sie sehr sicher. Private Schlüssel spielen eine wichtige Rolle bei der symmetrischen Kryptographie, der asymmetrischen Kryptographie und den Kryptowährungen.
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Die Komplexität und Länge des privaten Schlüssels bestimmen, wie schwer es für einen Eindringling ist, einen Brute-Force-Angriff durchzuführen und verschiedene Schlüssel auszuprobieren, bis der richtige gefunden ist.
Wie funktioniert ein privater Schlüssel?
Die Verschlüsselung mit privatem Schlüssel ist eine sogenannte symmetrische Verschlüsselung, bei der derselbe private Schlüssel sowohl der Verschlüsselung als auch der Entschlüsselung dient. Ein privater Schlüssel ist normalerweise eine lange, zufällig generierte Zahl, die nicht leicht zu erraten ist. Da nur ein Schlüssel beteiligt ist, ist der Prozess schnell und einfach.
Geheime Schlüsselchiffren fallen im Allgemeinen in eine von zwei Kategorien: Stromchiffren (Stream Cipher) oder Blockchiffren (Block Cipher). Eine Blockverschlüsselung wendet einen privaten Schlüssel und einen Algorithmus gleichzeitig auf einen Datenblock an, während eine Stream-Chiffre den Schlüssel und den Algorithmus bitweise anwendet. Die Verschlüsselung mit symmetrischen Schlüsseln ist rechnerisch viel schneller als die asymmetrische Verschlüsselung, erfordert jedoch einen Schlüsselaustausch.
Die meisten kryptografischen Prozesse nutzen Private Keys, um Datenübertragungen zu verschlüsseln, aber Public Keys, um den geheimen Schlüssel zu verschlüsseln und auszutauschen.
Herausforderungen bei der Verschlüsselung mit privaten Schlüsseln
Während die Verschlüsselung mit Private Keys ein hohes Maß an Sicherheit gewährleistet, müssen die folgenden Herausforderungen berücksichtigt werden:
- Die Verwaltung von Schlüsseln kann zu komplex werden, wenn jeder Benutzer seinen eigenen privaten Schlüssel hat.
- Anwender müssen Private Keys regelmäßig ändern, damit sie nicht so leicht in die falschen Hände gelangen können.
- Geht der private Schlüssel verloren, können Nutzer ihn nicht mehr zurückholen und der Code bleibt unlesbar.
- Zum Erstellen langer, starker privater Schlüssel sind erhebliche Rechenressourcen erforderlich.
Private Schlüssel versus öffentliche Schlüssel
Bei der asymmetrischen Kryptographie kommen öffentliche Schlüssel zum Einsatz. Dabei verwendet das System zwei verschiedene, aber mathematisch verknüpfte Schlüssel. Der öffentliche Schlüssel wird allen Benutzern in einem leicht zugänglichen Repository zur Verfügung gestellt, während der private Schlüssel vertraulich ist und nur seinem Besitzer ausgehändigt wird. Bei dieser Methode benötigen Nutzer für alles, das mit dem privaten Schlüssel verschlüsselt ist den öffentlichen und umgekehrt. Die Verschlüsselung mit öffentlichen Schlüsseln kommt normalerweise beim Sichern von Kommunikationskanälen wie E-Mails zum Einsatz.
