Grundlagen der Netzwerksicherheit und Verschlüsselung
Sicherheitsziele der Verschlüsselung
Die Schlüsselverwaltung kann für folgende Ziele eingesetzt werden:
- Schutz der Daten: Verhindern, dass unbefugte Personen Daten lesen.
- Integrität: Verhindern, dass unbefugte Personen Nachrichten einfügen oder löschen.
- Authentifizierung: Überprüfen des Absenders jeder Nachricht.
- Nichtabstreitbarkeit: Ermöglichen, dass Benutzer elektronisch signierte Dokumente übermitteln.
Verschlüsselung im OSI-Modell
Die Lage der Verschlüsselung im OSI-Modell war so kontrovers, dass jede Erwähnung dieser Materie aus der ursprünglichen Regel weggelassen wurde. Theoretisch kann die Verschlüsselung auf jeder Ebene durchgeführt werden, aber in der Praxis erscheinen drei Ebenen am angemessensten: die physikalische Schicht, die Transportschicht und die Präsentationsschicht.
Wenn die Verschlüsselung auf der physikalischen Schicht erfolgt, wird eine Verschlüsselungseinheit zwischen den einzelnen Computer und die physische Umgebung geschaltet. Jedes Bit, das den Computer verlässt, wird verschlüsselt, und jedes Bit, das in den Computer eintritt, durchläuft den umgekehrten Vorgang. Dieses Verfahren wird als Link-Verschlüsselung bezeichnet. Es ist sehr einfach, aber relativ unflexibel.
Herausforderungen der Netzwerksicherheit
Network Security
In den Anfangszeiten, als Unternehmen und Universitäten über ein einziges Rechenzentrum verfügten, war es relativ einfach, ein hohes Maß an Sicherheit zu erreichen. Man musste lediglich eine Wache am Eingang des Computerraums organisieren, deren Aufgabe es war, sicherzustellen, dass keine Bänder, Disketten oder Karten ohne ausdrückliche Erlaubnis den Raum verließen.
Mit dem Aufkommen von Netzwerken änderte sich die Situation drastisch. Niemand kann manuell die Millionen von Datenbits überwachen, die sich täglich zwischen Computern in einem Netzwerk bewegen. Darüber hinaus haben Unternehmen keine Möglichkeit sicherzustellen, dass ihre Daten nicht heimlich durch das Abhören von Telefonleitungen oder auf andere Weise kopiert werden, während sie den Pfad zu ihrem Ziel zurücklegen. Diese Art der Abhörung ist häufiger, als man sich vorstellen kann (Kahn, 1980; Selfridge und Schwartz, 1980).
Besonders kritisch ist die Verwendung einer Satellitenverbindung, da die Daten für jeden verfügbar sind, der eine Antenne zum Empfang aufstellt. Offensichtlich besteht ein Bedarf für eine Art Verschlüsselung, um Daten für alle außer den berechtigten Empfängern unverständlich zu machen. Der Schutz vor neugierigen Nutzern ist jedoch nicht der einzige Aspekt der Sicherheit in Netzwerken. Man kann mindestens vier Sicherheitsdienste definieren: