AES-Verschlüsselung

4. März 2022 | Cybrary AES-Verschlüsselung


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AES-Verschlüsselung, auch bekannt als Advanced Encryption Standard, ist ein symmetrischer Blockchiffre, der von der US-Regierung zum Schutz geheimer Informationen eingesetzt wird. 1997 gab das National Institute of Standards and Technology ( NIST ) die Entwicklung eines Nachfolgers für den Data Encryption Standard (DES) in Auftrag , da dieser mit zunehmender Rechenleistung anfällig für Brute-Force-Angriffe geworden war . In einem Wettbewerb reichten Kryptographen Vorschläge ein, und das NIST kürte schließlich 2001 AES zum Sieger und neuen Verschlüsselungsstandard. AES setzte sich durch, weil es ein recheneffizienter Verschlüsselungsalgorithmus war, der Sicherheit und Verschlüsselungsgeschwindigkeit gegenüber DES, 3DES und konkurrierenden Algorithmen enorm verbesserte.

AES wird weltweit sowohl in Software als auch in Hardware zur Verschlüsselung sensibler Daten eingesetzt. Es verwendet Blockchiffren mit verschiedenen Schlüssellängen, was zu größerer Stärke und Flexibilität führt, da die Rechenleistung gemäß dem Mooreschen Gesetz voraussichtlich zunehmen wird.

  • AES-128 verwendet eine 128-Bit-Schlüssellänge
  • AES-192 verwendet eine 192-Bit-Schlüssellänge
  • AES-256 verwendet eine 256-Bit-Schlüssellänge

Jeder Verschlüsselungsalgorithmus verschlüsselt und entschlüsselt Daten in Blöcken von 128 Bit unter Verwendung kryptografischer Schlüssel von 128, 192 bzw. 256 Bit.

Es gibt 10 Runden für 128-Bit-Schlüssel, 12 Runden für 192-Bit-Schlüssel und 14 Runden für 256-Bit-Schlüssel. Eine Runde besteht aus mehreren Verarbeitungsschritten, darunter Substitution, Transposition und Vermischung des Klartextes, um ihn in den endgültigen Geheimtext umzuwandeln.

Der AES-Verschlüsselungsalgorithmus definiert zahlreiche Transformationen, die an den in einem Array gespeicherten Daten durchgeführt werden. Der erste Schritt der Verschlüsselung besteht darin, die Daten in ein Array zu übertragen. Anschließend werden die Verschlüsselungstransformationen über mehrere Verschlüsselungsrunden wiederholt.

Die erste Transformation der AES-Verschlüsselung besteht in der Ersetzung von Daten mithilfe einer Substitutionstabelle. Die zweite Transformation verschiebt Datenzeilen. Die dritte Transformation vermischt Spalten. Die letzte Transformation wird für jede Spalte mit einem anderen Teil des Verschlüsselungsschlüssels durchgeführt. Längere Schlüssel benötigen mehr Runden.

Das Endergebnis dieser Berechnungen ist eine Verschlüsselung, die heute selbst von Supercomputern kaum geknackt werden kann. Zukünftig könnten jedoch Fortschritte im Quantencomputing eine Erhöhung der Schlüssellänge und möglicherweise eine Änderung des Algorithmus erfordern, um verschlüsselte Daten weiterhin zu schützen.

Was bedeutet das für ein KMU?

Verschlüsselung und Kryptografie sind für alle KMU und Managed Service Provider (MSPs) wichtig, um die Vertraulichkeit und Integrität kritischer und sensibler Informationen zu schützen. Verschlüsselung trägt auch zur Datenverfügbarkeit bei, da Backups verschlüsselt werden müssen, wenn sie kritische und sensible Daten enthalten.

Kleine und mittlere Unternehmen (KMU) oder Managed Service Provider (MSPs) können gesetzlichen Bestimmungen wie CMMC, HIPAA oder PCI unterliegen, die alle spezifische Formen der Datenverschlüsselung vorschreiben. Beispiele für diese gesetzlichen Anforderungen sind individuelle Gesundheitsdaten gemäß dem Health Insurance Portability and Accountability Act (HIPAA) , Kreditkarten-PAN-Informationen gemäß den Payment Card Industry Data Security Standards (PCI-DSS) , Controlled Unclassified Information (CUI) gemäß den CMMC-Vorschriften und sogar Non-Public Personal Information (NPPI) gemäß der Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO) in der EU oder dem California Consumer Privacy Act ( CCPA) in den USA.

Eine Strategie für KMU, um den Branchen-Compliance-Anforderungen gerecht zu werden, besteht darin, solche Daten gar nicht erst zu besitzen. Beispielsweise lassen sich PCI-Compliance-Verpflichtungen oft umgehen, indem man mit einem Online-Zahlungsdienstleister zusammenarbeitet, der die Kreditautorisierung außerhalb der eigenen Kontrolle durchführt und lediglich einen Genehmigungs- oder Autorisierungscode zurückgibt. Muss ein KMU/MSP jedoch kritische und sensible Daten erfassen und speichern, müssen diese verschlüsselt werden. Dies bedeutet heute die Verwendung des Advanced Encryption Standard (AES) – der derzeit leistungsstärksten algorithmischen Methode zur Erstellung von Einwegfunktionen zum Schutz Ihrer Daten vor Kompromittierung und Offenlegung.

KMUs/MSPs sollten Laptops und Tablets mit Microsoft BitLocker oder Apple FileVault verschlüsseln, um die darin enthaltenen kritischen und sensiblen Daten vor Missbrauch zu schützen. Dies reduziert den finanziellen Schaden bzw. die Kosten eines gestohlenen oder verlorenen Geräts und reduziert die Gefahr höherer Geldstrafen aufgrund eines Verstoßes gegen regulierte kritische oder sensible Daten (HIPAA-Datensätze, PCI oder CMMC).

Wie bei physischen Schlüsseln ist auch die logische Schlüsselverwaltung wichtig. Bewahren Sie Entschlüsselungsschlüssel an einem sicheren Ort auf, nicht auf dem Gerät, dessen Daten damit entschlüsselt werden. Schützen Sie die Verwendung des Schlüssels mit einem starken, langen und eindeutigen Passwort, das in einem Passwort-Manager gespeichert ist. Dieser wiederum ist mit ähnlichen Passwortkontrollen und Zwei-Faktor-Authentifizierung geschützt. Neben Verschlüsselung und Schlüsselverwaltung können Unternehmen folgende Maßnahmen ergreifen, um sich zusätzlich vor Angriffen zu schützen.

Zusätzliche Empfehlungen zur Cybersicherheit

Die folgenden Empfehlungen helfen Ihnen und Ihrem Unternehmen, sich vor den vielfältigen Bedrohungen des Alltags zu schützen. Alle unten aufgeführten Vorschläge erhalten Sie durch die Inanspruchnahme der vCISO-Dienste von CyberHoot.

  1. Kontrollieren Sie Ihre Mitarbeiter mit Richtlinien und Verfahren. Sie benötigen mindestens eine Kennwortrichtlinie, eine Richtlinie zur akzeptablen Nutzung, eine Richtlinie zum Umgang mit Informationen und ein schriftliches Informationssicherheitsprogramm (WISP).
  2. Schulen Sie Ihre Mitarbeiter darin, wie sie Phishing-Attacken. Führen Sie ein Lernmanagementsystem wie CyberHoot ein, um Ihren Mitarbeitern die Fähigkeiten beizubringen, die sie benötigen, um selbstbewusster, produktiver und sicherer zu sein.
  3. Testen Sie Ihre Mitarbeiter mit Phishing-Angriffen. Mit den Phishing-Tests von CyberHoot können Unternehmen ihre Mitarbeiter mit glaubwürdigen Phishing-Angriffen testen und diejenigen, die scheitern, einem Phishing-Training unterziehen.
  4. Einsatz kritischer Cybersicherheitstechnologie, einschließlich Zwei-Faktor-Authentifizierung auf allen kritischen Konten. Aktivieren Sie E-Mail-SPAM-Filter, validieren Sie Backups, implementieren Sie DNS-Schutz, Antivirusund Anti-Malware auf allen Ihren Endpunkten.
  5. Stellen Sie im modernen Homeoffice-Zeitalter sicher, dass Sie die Verbindung zu Ihrem Netzwerk herstellende private Geräte verwalten, indem Sie deren Sicherheit (Patches, Virenschutz, DNS-Schutz usw.) validieren oder ihre Verwendung vollständig verbieten.
  6. Wenn Sie in den letzten zwei Jahren keine Risikobewertung durch Dritte durchführen ließen, sollten Sie jetzt eine durchführen lassen. Die Etablierung eines Risikomanagement-Rahmens in Ihrem Unternehmen ist entscheidend, um Ihre größten Risiken mit der begrenzten Zeit und dem begrenzten Geld zu bewältigen.
  7. Schließen Sie eine Cyber-Versicherung ab, um sich im Ernstfall abzusichern. Eine Cyber-Versicherung unterscheidet sich nicht von einer Auto-, Feuer-, Hochwasser- oder Lebensversicherung. Sie ist für Sie da, wenn Sie sie am meisten brauchen.

Alle diese Empfehlungen sind in CyberHoot (Produkt oder vCISO-Services) integriert. Mit CyberHoot können Sie Ihre Mitarbeiter steuern, schulen, beurteilen und testen. Besuchen Sie CyberHoot.com und registrieren Sie sich noch heute für unsere Services. Bleiben Sie außerdem mit unseren monatlichen Cybersicherheits-Newslettern stets auf dem Laufenden.

Um mehr über den Advanced Encryption Standard (AES) zu erfahren, sehen Sie sich dieses kurze 2-minütige Video an:

Quellen: 

Techopedia

TechTarget

Weitere Leseempfehlungen:

Seidenfasern zur Generierung „unknackbarer“ sicherer Schlüssel

Verwandte Begriffe:

Verschlüsselung

Vollständige Festplattenverschlüsselung (FDE)

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