8. Digitale Signaturen

Digitale Signaturen sind kryptografische Mechanismen, die verwendet werden, um die Integrität, Authentizität und Nichtabstreitbarkeit von digitalen Daten zu gewährleisten. Sie funktionieren im Allgemeinen wie folgt:

  1. Erstellung einer digitalen Signatur:

    • Der Absender berechnet die digitale Signatur für die Daten, die er signieren möchte, indem er einen kryptografischen Hash-Wert der Daten mit seinem privaten Schlüssel verschlüsselt.
    • Der Hash-Wert ist eine eindeutige Zeichenfolge, die durch eine kryptografische Hashfunktion aus den zu signierenden Daten erzeugt wird. Er repräsentiert die Daten in einer festen Länge und ist einzigartig für jede einzigartige Eingabe.
    • Der private Schlüssel des Absenders ist geheim und wird nur von ihm selbst verwendet. Die Verwendung des privaten Schlüssels gewährleistet, dass die digitale Signatur nur vom Absender erstellt werden kann und von niemand anderem reproduziert werden kann.

  2. Überprüfung der digitalen Signatur:

    • Der Empfänger erhält die Daten zusammen mit der digitalen Signatur.
    • Um die Signatur zu überprüfen, berechnet der Empfänger den Hash-Wert der empfangenen Daten mit derselben kryptografischen Hashfunktion, die auch der Absender verwendet hat.
    • Dann entschlüsselt der Empfänger die digitale Signatur mit dem öffentlichen Schlüssel des Absenders, der im Voraus bekannt sein muss und öffentlich verfügbar ist.
    • Wenn der entschlüsselte Hash-Wert mit dem berechneten Hash-Wert der empfangenen Daten übereinstimmt, wird die Signatur als gültig betrachtet. Das bedeutet, dass die Daten während der Übertragung nicht manipuliert wurden und tatsächlich vom Absender stammen.

  3. Nichtabstreitbarkeit:

    • Durch die Verwendung eines privaten Schlüssels zum Signieren und eines öffentlichen Schlüssels zur Überprüfung kann der Absender nicht abstreiten, dass er die Daten signiert hat. Der private Schlüssel ist einzigartig für ihn, und wenn die Signatur gültig ist, ist der Beweis dafür, dass die Daten von ihm stammen.

Zusammengefasst ermöglichen digitale Signaturen die sichere Übertragung von Daten über unsichere Kanäle, indem sie sicherstellen, dass die Daten während der Übertragung nicht manipuliert wurden und dass der Absender nicht abstreiten kann, dass er die Daten signiert hat. Sie sind ein wichtiger Bestandteil von Sicherheitsmechanismen in digitalen Kommunikationssystemen wie E-Mail-Verschlüsselung, digitalem Dokumentenmanagement und elektronischen Transaktionen.