Symmetrische Verschlüsselung verwendet denselben Schlüssel zum Ver- und Entschlüsseln. Sie ist schnell und effizient. AES, der Standardalgorithmus für symmetrische Verschlüsselung, verschlüsselt Gigabytes an Daten in Sekundenschnelle. Diese Geschwindigkeit macht ihn zum Arbeitspferd der Verschlüsselung. Jede HTTPS-Verbindung, jede verschlüsselte Festplatte, jeder VPN-Tunnel nutzt symmetrische Verschlüsselung für den Großteil der Daten. Die Herausforderung liegt in der Schlüsselverteilung. Wenn zwei Parteien sicher kommunizieren wollen, müssen sie denselben Schlüssel austauschen. Wie können sie ihn austauschen, ohne dass ein Angreifer ihn erfährt?

Dieses Problem wird durch asymmetrische Verschlüsselung gelöst, die den Schlüsselaustausch übernimmt. Die beiden Systeme nutzen Public-Key-Kryptographie, um sich auf einen symmetrischen Schlüssel zu einigen und anschließend die eigentlichen Daten symmetrisch zu verschlüsseln. Dieser hybride Ansatz sichert das Internet. Der symmetrische Schlüssel wird nur einmal verwendet und dann verworfen – ein Verfahren, das als Forward Secrecy bezeichnet wird. Selbst wenn der langfristige private Schlüssel später kompromittiert wird, bleiben vergangene Sitzungen sicher. Symmetrische Verschlüsselung ist jedoch nicht fehlerfrei. Schwache Schlüssel, wiederverwendete Nonces und fehlerhaftes Padding haben bereits Systeme mit starken Algorithmen zum Scheitern gebracht. Die Implementierung ist wichtiger als der Algorithmus. AES-256 gilt als praktisch unknackbar. Ein System, das den Schlüssel im Klartext neben den verschlüsselten Daten speichert, ist es hingegen nicht.

Gängige symmetrische Algorithmen

• AES – der Standard, überall verwendet
• ChaCha20 – Stromchiffre, schnell auf Mobilgeräten
• 3DES – veraltet, wird schrittweise abgeschafft
• Kugelfisch – älter, wird aber in einigen Anwendungen noch verwendet

Symmetrische Verschlüsselung ist schnell, sicher und einfach. Die Schwierigkeit besteht darin, den Schlüssel sicher an die andere Seite zu übermitteln.