„Symmetrisches Kryptosystem“ – Versionsunterschied

[[Datei:Orange_blue_symmetric_cryptography_deOrange blue symmetric cryptography de.svg|thumbmini|300px|Verschlüsselung und Entschlüsselung mit dem gleichendemselben Schlüssel]]

Ein '''symmetrisches Kryptosystem''' ist ein [[Kryptosystem]], bei welchem im Gegensatz zu einem [[Asymmetrisches Kryptosystem|asymmetrischen Kryptosystem]] beide Teilnehmer den gleichendenselben [[Schlüssel (Kryptologie)|Schlüssel]] verwenden. Bei manchen symmetrischen Verfahren (z. B. [[International Data Encryption Algorithm|IDEA]]) sind die beiden Schlüssel nicht identisch, aber können leicht auseinander berechnet werden.

Formal ist ein symmetrisches Verschlüsselungsverfahren ein [[Tupel]] <math>(M, C, K, E, D)</math>, wobei <math>M</math> die Menge der möglichen Klartexte, <math>C</math> die Menge der möglichen Chiffrate und <math>K</math> die Menge der erlaubten Schlüssel ist.

<math>E: K \times M \to C</math> ist die Verschlüsselungsfunktion und <math>D: K \times C \to M</math> die Entschlüsselungsfunktion. Das Verfahren muss korrekt sein, in dem Sinne, dass für alle <math>k \in K, m \in M</math> gilt <math>D(k, E(k, m)) = m</math>.

Man teilt die symmetrischen Verfahren in [[Blockchiffre]]n-basierte Verfahren und [[Stromchiffre]]n auf. Mit Stromchiffren wird der [[Klartext (Kryptographie)|Klartext]] Zeichen für Zeichen verschlüsselt, um den [[Geheimtext]] zu erhalten, bzw. entschlüsselt, um den Klartext zu erhalten. Eine Blockchiffre arbeitet mit einer festen Blockgröße und ver- bzw. entschlüsselt mehrere Zeichen in einem Schritt. Um damit Texte beliebiger Länge verschlüsseln zu können, sind Betriebmodi[[Betriebsmodus (Kryptographie)|Betriebsmodi]] festgelegt, die bestimmen, wie die Blockchiffre verwendet wird.

Der große Nachteil symmetrischer Verfahren liegt in der Nutzung ein- und desselben Schlüssels zur Ver- und Entschlüsselung, d.&nbsp;h. neben der verschlüsselten Information muss auch der Schlüssel übermittelt werden. Das Problem beim Einsatz symmetrischer Verfahren ist, dass der Schlüssel über einen sicheren Kanal übertragen werden muss, denn die Sicherheit des Verfahrens hängt von der Geheimhaltung des Schlüssels ab. Früher wurde der Schlüssel typischerweise durch einen Boten persönlich überbracht. Seit den 1970er Jahren sind mit dem [[Diffie-Hellman-Schlüsselaustausch]] asymmetrische [[Schlüsselaustauschprotokoll]]e bekannt, mit denen auch über einen abgehörten Kanal Schlüssel sicher übertragen werden können. Eine weitere Möglichkeit ist der Einsatz asymmetrischer Verschlüsselungsverfahren um den symmetrischen Schlüssel selbst zu verschlüsseln und ihn so geschützt auch über einen unsicheren Kanal übertragen zu können. Bei der Kommunikation können mit dieser [[Hybride Verschlüsselung|Hybridenhybriden Verschlüsselung]] also die Vorteile (beispielsweise die höhere Geschwindigkeit) der symmetrischen Verschlüsselung ausgenutzt werden, während der Schlüssel durch die asymmetrische Verschlüsselung vor dem Zugriff eines Angreifers geschützt wird.

* [[Twofish]]: Blockverschlüsselungsverfahren, vom [[Counterpane Team]]; wird u.&nbsp;a. in [[Microsoft Windows]] eingesetzt.

* [[RC2 (VerschlüsselungsverfahrenBlockchiffre)|RC2]], [[RC4]], [[RC5]], [[RC6]] („Rivest Cipher“): mehrere Verschlüsselungsverfahren von [[Ronald L. Rivest]]