Wie funktionieren DIGITALE SIGNATUREN (einfach erklärt)?

Summary

In diesem Video wird die Funktionsweise von digitalen Signaturen erklärt, insbesondere die Nutzung von asymmetrischen Verschlüsselungsverfahren wie RSA und Hash-Funktionen. Es wird gezeigt, wie digitale Signaturen Authentizität, Integrität und Nichtabstreitbarkeit von Dokumenten sicherstellen können. Der Prozess umfasst das Berechnen und Verschlüsseln des Hashwerts eines Dokuments mit einem privaten Schlüssel und die anschließende Verifizierung durch den Empfänger mittels des öffentlichen Schlüssels. So lässt sich sicherstellen, dass eine Nachricht nicht verändert wurde und tatsächlich vom angegebenen Absender stammt.

Takeaways

• 😀 Eine digitale Signatur ist ein elektronischer Fingerabdruck, der sicherstellt, dass ein Dokument authentisch und unverändert ist.
• 😀 Digitale Signaturen gewährleisten drei Schutzziele der Informationssicherheit: Integrität, Authentizität und Nicht-Abstreitbarkeit.
• 😀 Eine Hash-Funktion erzeugt einen einzigartigen Fingerabdruck für Dokumente, der bei Manipulation verändert wird, was eine Integritätssicherung ermöglicht.
• 😀 Durch asymmetrische Verschlüsselung können Nachrichten sicher verschlüsselt und entschlüsselt werden, wobei der öffentliche und der private Schlüssel unterschiedliche Funktionen haben.
• 😀 Der öffentliche Schlüssel wird veröffentlicht und der private Schlüssel bleibt geheim, was eine sichere Kommunikation ermöglicht.
• 😀 Das RSA-Verfahren wird häufig für digitale Signaturen verwendet, um Dokumente mit einem privaten Schlüssel zu signieren und mit einem öffentlichen Schlüssel zu verifizieren.
• 😀 Die Authentizität einer digitalen Signatur wird dadurch gesichert, dass nur der Besitzer des privaten Schlüssels das Dokument signieren kann.
• 😀 Hash-Werte und digitale Signaturen helfen dabei, sicherzustellen, dass ein Dokument während der Übertragung nicht verändert wurde.
• 😀 Digitale Signaturen garantieren, dass ein Dokument nicht nachträglich verändert oder manipuliert werden kann, ohne die Signatur ungültig zu machen.
• 😀 Bei der Überprüfung einer digitalen Signatur vergleicht der Empfänger den berechneten Hash des Dokuments mit dem entschlüsselten Hash der Signatur, um Manipulationen auszuschließen.

Q & A

Was ist eine digitale Signatur?

Eine digitale Signatur ist ein elektronischer Fingerabdruck, der die Integrität und Authentizität von digitalen Dokumenten sicherstellt. Sie basiert auf asymmetrischer Verschlüsselung und schützt vor Manipulation und Fälschung.

Wie funktioniert eine digitale Signatur in der Praxis?

Um ein Dokument zu signieren, berechnet der Absender den Hash-Wert des Dokuments, verschlüsselt diesen mit seinem privaten Schlüssel und fügt den verschlüsselten Hash dem Dokument hinzu. Der Empfänger kann dann mit dem öffentlichen Schlüssel die Integrität und Authentizität überprüfen.

Was ist eine Hash-Funktion und wofür wird sie verwendet?

Eine Hash-Funktion wandelt eine beliebige Eingabe (wie ein Dokument) in einen festen Wert um, der den 'Fingerabdruck' des Dokuments darstellt. Sie wird verwendet, um sicherzustellen, dass Daten auf ihrem Übertragungsweg nicht verändert wurden.

Warum ist die Integrität eines Dokuments wichtig?

Die Integrität stellt sicher, dass das Dokument auf seinem Übertragungsweg nicht verändert wurde. Eine Manipulation würde die digitale Signatur ungültig machen und somit das Dokument als manipuliert kennzeichnen.

Wie wird die Authentizität eines Dokuments nachgewiesen?

Die Authentizität wird durch die digitale Signatur und die Verwendung des privaten Schlüssels des Absenders nachgewiesen. Der Empfänger kann mit dem öffentlichen Schlüssel des Absenders überprüfen, ob die Signatur wirklich von diesem stammt.

Was bedeutet Nicht-Abstreitbarkeit in Bezug auf digitale Signaturen?

Nicht-Abstreitbarkeit bedeutet, dass der Absender eines digital signierten Dokuments nicht später behaupten kann, das Dokument nicht erstellt oder verschickt zu haben. Diese Eigenschaft wird durch die mathematische Sicherheit des Signaturprozesses gewährleistet.

Was ist der Unterschied zwischen öffentlichem und privatem Schlüssel?

Der öffentliche Schlüssel ist öffentlich zugänglich und kann von jedem genutzt werden, um Nachrichten zu verschlüsseln. Der private Schlüssel hingegen muss geheim bleiben und wird genutzt, um Nachrichten zu entschlüsseln oder digitale Signaturen zu erstellen.

Warum kann der private Schlüssel nicht aus dem öffentlichen Schlüssel abgeleitet werden?

Mathematisch ist es äußerst schwierig, den privaten Schlüssel aus dem öffentlichen Schlüssel abzuleiten. Das Verschlüsselungsverfahren sorgt dafür, dass diese Umkehrung praktisch unmöglich und daher sicher ist.

Wie wird eine digitale Signatur überprüft?

Der Empfänger berechnet den Hash-Wert des erhaltenen Dokuments und entschlüsselt den verschlüsselten Hash-Wert, der an das Dokument angehängt ist, mit dem öffentlichen Schlüssel des Absenders. Stimmen die beiden Hash-Werte überein, wurde das Dokument nicht manipuliert und stammt vom Absender.

Was ist die Rolle der Hash-Funktion in der digitalen Signatur?

Die Hash-Funktion stellt sicher, dass auch kleinste Änderungen an einem Dokument sofort erkannt werden. Sie sorgt dafür, dass jede Änderung die digitale Signatur ungültig macht, da der Hash-Wert sich bei jeder Modifikation des Dokuments ändert.