Was ist Kryptografie?

Definition von Kryptografie

Kryptografie ist die Wissenschaft, Informationen so zu verschlüsseln und zu schützen, dass nur die vorgesehenen Personen Zugriff darauf haben. Die Daten werden so codiert oder versteckt, dass nur Leute mit dem richtigen Schlüssel sie lesen können. In einer Welt, in der immer mehr digital abläuft, wird Datensicherheit immer wichtiger – und damit auch Kryptografie ein zentraler Bestandteil der Online-Kommunikation.

Das Wort Kryptografie stammt aus dem Griechischen: kryptós (verborgen) und graphein (schreiben). Wörtlich heißt es also „verstecktes Schreiben“, aber heute verstehen wir darunter einen Weg, Informationen sicher zu übertragen. Kryptografie basiert auf Verschlüsselung – Daten werden verschlüsselt (encryptet) und entschlüsselt (decrypted).

In der Kryptowelt steht „crypto“ für Kryptografie. So können Transaktionen sicher und ohne Mittelsmann („trustless“) ablaufen. Kryptografie begegnet uns auch im Alltag: bei WhatsApp-Nachrichten (Ende-zu-Ende-Verschlüsselung), beim Onlinebanking oder zum Schutz von E-Mails.

Wichtigste Erkenntnisse

• Kryptografie ist die Wissenschaft, Informationen so zu verschlüsseln, dass nur autorisierte Personen Zugriff haben.
• Sie ist die Grundlage von Kryptowährungen, die sichere, vertrauenslose Transaktionen über public und private keys, Blockchain und Hashing ermöglichen.
• Es gibt drei Hauptformen: symmetrische Verschlüsselung, asymmetrische Verschlüsselung und Hashfunktionen.
• Kryptografie sorgt für Vertraulichkeit, Authentifizierung, Datenintegrität und Nichtabstreitbarkeit.
• Sie wird nicht nur für Transaktionen genutzt, sondern auch für Wallets, Netzwerke, Smart Contracts und digitale Identitätsprüfung.

Woher kommt Kryptografie?

Kryptografie ist nichts Neues. Schon vor Tausenden Jahren haben Menschen versucht, Informationen geheim zu halten. Die alten Ägypter zum Beispiel haben Hieroglyphen und andere Symbole genutzt, um religiöse Texte für Außenstehende unlesbar zu machen. Später erfand Caesar seine berühmte Caesar-Verschlüsselung, bei der Buchstaben im Text einfach verschoben wurden.

Im Mittelalter und in späteren Kriegen wurde Kryptografie immer wichtiger. Könige, Generäle und Spione konnten so geheime Nachrichten austauschen, ohne dass der Feind sie verstand. Im Zweiten Weltkrieg wurde Kryptografie dann auf ein ganz neues Level gehoben. Die Deutschen nutzten die Enigma-Maschine, mit der das Alphabet komplett durch andere Buchstaben ersetzt wurde. Die Enigma wurde letztlich vom britischen Mathematiker Alan Turing geknackt – das war ein Wendepunkt, weil die Alliierten dadurch die verschlüsselten deutschen Nachrichten lesen konnten.

Heutige Kryptografie ist natürlich viel komplexer. Durch Computer und das Internet braucht es digitale Sicherheit – und genau das leisten moderne Algorithmen und Technik, um sensible Daten zu schützen.

Welche Rolle spielt Kryptografie bei Kryptowährungen?

Das „Crypto“ in Cryptocurrency kommt von Kryptografie. Die erste Kryptowährung, Bitcoin, basiert komplett auf kryptografischen Prinzipien. Die Idee wurde 2008 in einem Whitepaper von einer Person oder Gruppe namens Satoshi Nakamoto veröffentlicht.

Ein großes Problem, das Nakamoto gelöst hat, war das sogenannte „Double Spending“-Problem – also dass man das gleiche Geld mehrmals ausgeben könnte. Kryptografie verhindert das durch asymmetrische Verschlüsselung, Blockchain und Hashing:

• Asymmetrische Verschlüsselung (public und private key): Jede Wallet hat einen private key und einen passenden public key. Der public key kann mit anderen geteilt werden, um Coins zu empfangen, der private key wird benötigt, um auf die Coins zuzugreifen. Dank Kryptografie kann man den private key nicht aus dem public key ableiten.
• Blockchain und Hashing: Jede Krypto-Transaktion wird in einer öffentlichen, nicht veränderbaren Datenkette gespeichert – der Blockchain. Die besteht aus Blöcken voller Infos, die mit einem eindeutigen Hash verbunden und vom Netzwerk bestätigt werden. So können Transaktionen nicht einfach geändert werden – das macht Kryptowährungen sicher.

Durch Kryptografie laufen Transaktionen bei Bitcoin, Ethereum und Co. komplett trustless – es braucht also keinen Mittelsmann zur Bestätigung.

Welche Arten von Kryptografie gibt es?

Es gibt verschiedene Arten von Kryptografie mit unterschiedlichen Sicherheitsniveaus. Der Hauptunterschied liegt meistens in der Anzahl der verwendeten Schlüssel. Die wichtigsten Formen sind symmetrische Kryptografie, asymmetrische Kryptografie und Hashfunktionen.

Symmetrische Kryptografie

Symmetrische Kryptografie ist die einfachste Art der Verschlüsselung. Dabei benutzen Sender und Empfänger denselben geheimen Schlüssel, um Nachrichten zu codieren und zu decodieren. Bekannte Algorithmen sind z. B. der veraltete Data Encryption Standard (DES) oder der moderne Advanced Encryption Standard (AES). Symmetrische Verschlüsselung ist schnell und effizient, aber auch anfällig: Wenn der Schlüssel unterwegs abgefangen wird, kann die Nachricht entschlüsselt werden.

Asymmetrische Kryptografie

Sicherer ist die asymmetrische Kryptografie – auch bekannt als Public-Key-Verfahren. Hier nutzt jede Person zwei Schlüssel: einen public key und einen private key. Will jemand eine Nachricht senden, verschlüsselt er sie mit dem public key des Empfängers. Nur mit dem passenden private key kann der Empfänger die Nachricht lesen. Selbst wenn sie unterwegs abgefangen wird, bringt das nichts ohne den private key.

Hashfunktionen

Hashfunktionen funktionieren ganz ohne Schlüssel. Dabei wird eine Eingabe (z. B. ein Passwort oder eine Datei) in eine Zeichenfolge mit fester Länge verwandelt – den sogenannten Hashwert. Dieser ist einzigartig (in der Praxis) und lässt sich nicht zurück in den Originaltext umwandeln. Hashes werden z. B. verwendet, um Passwörter zu prüfen, ohne sie zu speichern.

Warum ist Kryptografie so wichtig?

Kryptografie ist essenziell für die digitale Sicherheit – nicht nur bei Kryptowährungen, sondern generell im Netz. Ohne Kryptografie könnten vertrauliche Infos ganz leicht abgefangen und missbraucht werden. Für die Krypto-Welt würde das heißen: keine sicheren Wallets und keine sicheren Blockchain-Transaktionen.

Die vier wichtigsten Eigenschaften von Kryptografie sind:

• Vertraulichkeit: Nur die vorgesehene Person mit dem richtigen Schlüssel kann die Info lesen.
• Authentifizierung: Man kann überprüfen, ob jemand wirklich die Person ist, für die er sich ausgibt.
• Datenintegrität: Die Info kann unterwegs nicht heimlich verändert werden.
• Nichtabstreitbarkeit: Wenn jemand eine Transaktion mit seinem private key unterschreibt, kann er das später nicht abstreiten – das macht das Netzwerk sicherer.

Kryptografie wird in der Blockchain nicht nur für Transaktionen verwendet, sondern auch für andere wichtige Bereiche:

• Beim Erstellen und Nutzen einer Krypto-Wallet.
• Für die Kommunikation zwischen Nodes im Netzwerk.
• Für Smart Contracts auf Plattformen wie Ethereum.
• Zur Verifizierung digitaler Identitäten oder Besitzrechte, z. B. bei NFTs.

Fazit

Kryptografie ist eine grundlegende Technologie der digitalen Welt, die dafür sorgt, dass unsere Daten sicher und vertrauenswürdig bleiben. Von alten Geheimcodes bis zu den ausgeklügelten Algorithmen hinter Kryptowährungen – sie hilft uns, Infos vor unbefugtem Zugriff zu schützen und Vertrauen ohne Mittelsmänner zu schaffen. Dank Kryptografie können Kryptowährungen sichere, transparente und unveränderbare Transaktionen ermöglichen. Außerdem spielt sie eine entscheidende Rolle bei Dingen wie digitaler Kommunikation, Identität und Smart Contracts – also heutzutage einfach unverzichtbar.