Was ist Ende-zu-Ende-Verschlüsselung und wie funktioniert sie?

Ende-zu-Ende-Verschlüsselung ist eine notwendige Sicherheitsmaßnahme, die proprietäre und vertrauliche Informationen sicher hält. Aber wie funktioniert sie eigentlich?

Was ist Ende-zu-Ende-Verschlüsselung? Ende-zu-Ende-Verschlüsselung ist eine Methode, um Daten zu sichern, während sie von einer Partei zur anderen gesendet werden. Die Daten werden während der Übertragung verschlüsselt. Wenn also jemand die Daten abfangen würde, wären sie unlesbar.

Was ist Ende-zu-Ende-Verschlüsselung und wie funktioniert sie?

“Verschlüsselung” ist die Praxis, Informationen zu verschleiern, damit sie für unbefugte Dritte unlesbar bleiben. Diese Verschleierung funktioniert durch die Verwendung mathematischer Funktionen, um klare Daten in einen Code umzuwandeln, der nur durch einen spezifischen Umkehrprozess entschlüsselt werden kann, oft unter Verwendung eines “Schlüssels” als Authentifizierungsmittel.

Um zu garantieren, dass verschlüsselte Daten sicher bleiben, verlassen sich Verschlüsselungsmethoden auf komplexe Transformationen, die es praktisch unmöglich machen, diese Transformationen ohne den richtigen Zugang umzukehren.

Es gibt jedoch keinen Einheitsansatz für die Verschlüsselung aller Daten. Stattdessen wird die Verschlüsselung auf verschiedene Weisen angewandt, basierend auf den spezifischen Verwendungsbedingungen dieser Daten. Dazu gehören die Verschlüsselung von Daten in den folgenden Kontexten:

Verschlüsselung im Ruhezustand

Verschlüsselung im Ruhezustand ist eine Sicherheitsmaßnahme, die Verschlüsselung verwendet, um Daten zu schützen, während sie gespeichert oder nicht in Gebrauch sind. Sie funktioniert, indem die Daten mit einem kryptografischen Schlüssel oder Hash-Algorithmen verschlüsselt werden.

Daten, die im Ruhezustand verschlüsselt sind, sind weniger anfällig für Datenverletzungen, da Angreifer die Daten entschlüsseln müssten, um sie nutzen zu können. Sie wird oft in Verbindung mit anderen Sicherheitsmaßnahmen verwendet, wie Authentifizierung, Zugriffskontrolle und Datenverlustprävention.

Verschlüsselung während der Übertragung

Verschlüsselung während der Übertragung ist eine Art der kryptografischen Absicherung, die Daten schützt, während sie zwischen zwei Systemen oder Netzwerken über ein öffentliches oder gemeinsam genutztes Netzwerk, wie das Internet, reisen. Wenn Daten während der Übertragung verschlüsselt sind, sind sie vor Lauschangriffen, Manipulationen und anderen bösartigen Aktivitäten geschützt. Verschlüsselte Daten sind weniger anfällig für Spionage und andere bösartige Aktivitäten, was sie für die Verwendung in öffentlichen oder gemeinsam genutzten Netzwerken sicherer macht.

Verschlüsselung bei der Verwendung

Daten „bei der Verwendung“ können bedeuten, dass die Daten auf einem Terminal sichtbar sind oder im lokalen Speicher an einem Arbeitsplatz gespeichert sind. Obwohl Verschlüsselung bei der Verwendung nicht so verbreitet ist wie die anderen Versionen (obwohl sie immer häufiger wird), umfassen Verschlüsselungsansätze für Daten bei der Verwendung hardware-verschlüsselten RAM.

Das Schützen und Privathalten von Daten im Ruhezustand und während der Übertragung sind die beiden häufigsten Verschlüsselungsherausforderungen. Im Fall des Ersteren sind starke Verschlüsselung, Perimetersicherheit und Zugriffsmanagement wichtige Ausgangspunkte. Aber neuere Forschungen finden auch, dass zusätzliche Sicherheits- und Compliance-Protokolle in Form eines Private Content Network (PCN) benötigt werden, das diese und andere Governance-Tracking- und Kontrollmaßnahmen umfasst (mehr unten).

Daten sind ein kritischer Geschäftsförderer, sowohl zwischen internen Beteiligten als auch mit Drittanbietern. Dementsprechend müssen Dienstleister und Unternehmen Verschlüsselung implementieren, um mehreren Nutzern das Teilen von Daten zu ermöglichen, in der Regel über öffentliche oder anfällige private Systeme, während sie diese Daten vor gängigen Bedrohungen wie Man-in-the-Middle-Angriffen oder Lauschangriffen schützen.

Ende-zu-Ende-Verschlüsselung – die Teil jeder Third-Party-Risk-Management-Strategie (TPRM) einer Organisation sein muss – adressiert beide Probleme, indem sie die Daten vor der Übertragung verschlüsselt, sodass die Daten nicht auf einen Server oder ein Verschlüsselungsschema während der Übertragung angewiesen sind, um sie zu schützen. Sowohl der Sender als auch der Empfänger verwenden eine spezifische Verschlüsselungsmethode, um die Informationen zu verschlüsseln und zu entschlüsseln, und die Informationen bleiben sowohl im Ruhezustand auf einem Server als auch während der Übertragung verschleiert.

Wie unterscheidet sich Ende-zu-Ende-Verschlüsselung von Verschlüsselung während der Übertragung oder im Ruhezustand?

Der Hauptunterschied zwischen Ende-zu-Ende-Verschlüsselung und anderen Ansätzen ist, dass sie eine komplette Lösung vom Sender zum Empfänger ist. Im Gegensatz dazu verschlüsseln Methoden im Ruhezustand und während der Übertragung nur in einem spezifischen Kontext.

Betrachten Sie einen typischen E-Mail-Dienst. Obwohl wir oft nicht auf die technischen Details von regulären E-Mails achten, bieten die meisten Anbieter sowohl Verschlüsselung im Ruhezustand als auch während der Übertragung an:

• E-Mail-Server sind oft mit AES-128- oder AES-256-Verschlüsselung geschützt.
• E-Mail-Übertragungen verwenden fast ausnahmslos eine Version der Transport Layer Security (TLS), die moderne Version von SSL-Tunneln. Zusätzlich müssen Benutzer, die über Webservices auf diese E-Mail-Anbieter zugreifen, oft HTTPS verwenden, die sichere Form von HTTP.

Das Problem mit der oben genannten Einrichtung ist, dass sie Informationen nicht ausreichend für die meisten sicheren Anwendungen schützt. Es gibt keine Möglichkeit, vollständig zu garantieren, dass E-Mails in eine sichere Umgebung gelangen, während sie durch jeden einzelnen Mailserver gehen, mit dem sie auf dem Weg zu ihrem endgültigen Ziel interagieren.

Um dies zu adressieren, verschlüsselt E2E die Daten unabhängig von den für die Übertragung oder im Server implementierten Technologien. Dies beinhaltet die Verschlüsselung der Daten selbst am Übertragungspunkt und das Senden der verschlüsselten Daten durch öffentliche Kanäle (unabhängig von anderen Verschlüsselungsprotokollen wie TLS), wodurch eine verschleierte Nachricht geliefert wird, die nur der Endbenutzer entschlüsseln kann.

Beachten Sie den Unterschied: Mit Ende-zu-Ende-Verschlüsselung sind die Verschlüsselung und Entschlüsselung von Informationen auf die Benutzer beschränkt, nicht auf den Besitzer des Servers oder der Infrastruktur. Die Verschlüsselung erfolgt auf Ebene des Geräts, nicht des Servers.

Genauer gesagt verwendet Ende-zu-Ende-Verschlüsselung asymmetrische Verschlüsselungsschlüssel:

• Symmetrische Verschlüsselung: In symmetrischen Systemen erfolgen Verschlüsselung und Entschlüsselung mit demselben Schlüssel. Ein System verschlüsselt die Nachricht mit einem spezifischen Schlüssel, während empfangende Systeme diese Daten mit einem identischen Schlüssel entschlüsseln, der an sie verteilt wurde.
• Asymmetrische Verschlüsselung: Auch bekannt als Public-Key-Verschlüsselung, verwenden asymmetrische Systeme eine Sammlung von öffentlichen und privaten Schlüsseln zur Unterstützung der öffentlichen Verschlüsselung. Unter diesen Schemata hat ein Benutzer einen öffentlichen Schlüssel (geteilt mit der Öffentlichkeit oder Kollegen in einer Organisation) und einen privaten Schlüssel (geheim gehalten vor allen anderen).

  Jeder, der eine verschlüsselte Nachricht an diesen Benutzer senden möchte, wird ihren öffentlichen Schlüssel verwenden, und der Empfänger muss diese Nachricht mit ihrem privaten Schlüssel entschlüsseln. Nachrichten, die mit einem öffentlichen Schlüssel verschlüsselt wurden, können nur mit dem entsprechenden privaten Schlüssel entschlüsselt werden.

Die meisten Verschlüsselungsmethoden sind symmetrisch. AES verwendet beispielsweise identische Schlüssel, die zwar stark sind, aber auch erhebliche Sicherheit und Wartung erfordern. Viele E2E-Lösungen verwenden jedoch eine Form der asymmetrischen Verschlüsselung.

Warum ist Verschlüsselung wichtig für die Datensicherheit?

Verschlüsselung ist ein Prozess, der dazu beiträgt, Daten vor unbefugtem Zugriff zu schützen und bietet eine zusätzliche Sicherheitsebene für Daten, die über ein Netzwerk gespeichert oder übertragen werden. Sie ist zu einer wesentlichen Sicherheitsmaßnahme für Organisationen jeder Größe geworden und wird verwendet, um Daten vor unbefugtem Zugriff, Identitätsdiebstahl, bösartigen Angriffen und anderen Formen von Cyberkriminalität zu schützen.

Verschlüsselung trägt dazu bei, sicherzustellen, dass die Daten nicht von anderen als dem Sender oder Empfänger zugegriffen oder modifiziert werden können. Dies geschieht, indem die Daten in einen “Geheimcode” oder Chiffre umgewandelt werden, der einen Schlüssel zum Entschlüsseln benötigt. Ohne den Schlüssel sind die verschlüsselten Daten unverständlich und können von niemandem gelesen werden, der Zugriff auf die Daten hat. Dies trägt dazu bei, sicherzustellen, dass nur autorisiertes Personal auf die Daten zugreifen kann und dass jegliche Änderungen an den Daten auf autorisierte Benutzer beschränkt sind.

Verschlüsselung ist auch wichtig für die Einhaltung verschiedener Gesetze und Vorschriften, wie HIPAA und DSGVO. Diese Vorschriften erfordern häufig, dass Organisationen Schritte zum Schutz sensibler Informationen unternehmen, und Verschlüsselung.

Wie kann Verschlüsselung Ihrer Organisation helfen?

Verschlüsselung hilft einer Organisation, die sensiblen Daten ihrer Kunden, Mitarbeiter und Partner zu schützen, indem sie diese für jeden ohne den entsprechenden Entschlüsselungsschlüssel unlesbar macht. Sie verhindert, dass bösartige Akteure auf sensible Daten zugreifen, und schützt eine Organisation vor Datenverlust, Identitätsdiebstahl und Finanzbetrug.

Organisationen können Verschlüsselung verwenden, um verschiedene Arten von Daten zu schützen, einschließlich vertraulicher Kundeninformationen, Finanzdokumenten und privater Kommunikation. Indem sie hochsensible Daten verschlüsseln, können Organisationen unbefugten Zugriff verhindern und ihren Ruf schützen. Zusätzlich können verschlüsselte Daten nicht leicht modifiziert oder beschädigt werden, was ihre Integrität und Authentizität sicherstellt.

Verschlüsselung hilft Organisationen auch, die Einhaltung von Datenschutzvorschriften zu gewährleisten. Viele Vorschriften, wie die DSGVO, erfordern, dass Organisationen personenbezogene Daten mit Verschlüsselung und anderen Sicherheitsmaßnahmen schützen. Indem sie sensible Daten verschlüsseln, können Organisationen nachweisen, dass sie Schritte zur Sicherstellung der Einhaltung unternehmen.

Welche Vorteile und Herausforderungen bietet Ende-zu-Ende-Verschlüsselung?

Natürlich gibt es erhebliche Vorteile bei der Ende-zu-Ende-Verschlüsselung, sonst würde es keine laufenden Gespräche darüber geben. Erweiterter Schutz und benutzerzentrierte Sicherheit sind Teil des Ansatzes, den Organisationen verwenden, um Ende-zu-Ende-Verschlüsselung anzugehen.

Vorteile der Ende-zu-Ende-Verschlüsselung

• Robuster Datenschutz: Ende-zu-Ende-Verschlüsselung bietet, wie der Name schon sagt, Schutz von Anfang bis Ende. Die übertragene Information wird am Punkt des Sendens verschlüsselt und erst beim Endempfänger wieder entschlüsselt. Zusätzlich ermöglichen asymmetrische Systeme eine leichtere Verschlüsselung über öffentliche Übertragungskanäle.
• Datenschutz: Ende-zu-Ende-Verschlüsselung bietet ein höheres Maß an Datenschutz als vergleichbare Methoden. Da die Information mittels Schlüssel verschlüsselt ist, können sie, einschließlich Dienstanbieter oder Routing-Knoten, von niemandem eingesehen werden, es sei denn, sie verfügen über den öffentlichen Schlüssel.
• Stärkere Abwehr gegen Admin-Angriffe: Da öffentliche und private Schlüssel in den Händen der Nutzer liegen, ist ihre Verwaltung durch Administratoren nicht erforderlich. Dadurch sind Systemadministratoren keine Schwachstellen, da sie diese Schlüsselinformationen nicht preisgeben können, und Angriffe gegen Admin-Konten kompromittieren nicht notwendigerweise die Verschlüsselung der Nutzer.
• Compliance: Da viele regulatorische Compliance-Rahmenwerke vollständigen Verschlüsselungsschutz für Daten an allen Übertragungs- und Speicherorten fordern, sind typische Lösungen für Datenruhe oder Datenübertragung alleine nicht ausreichend, das heißt, sie können nicht zum Austausch geschützter Informationen verwendet werden. Eine richtig konfigurierte Ende-zu-Ende-Verschlüsselung kann jedoch in vielen Fällen Compliance-Anforderungen wie NIST-regulierte Kontexte (FedRAMP, NIST 800-53), HIPAA oder CMMC erfüllen.

Obwohl dies enorme Vorteile für jede Organisation darstellt, die Sicherheit schätzt, gibt es auch einige bedeutende Herausforderungen:

• Implementierung: Ende-zu-Ende-Verschlüsselung ist keine gemeinsam genutzte Technologie. Im Gegensatz zu AES oder TLS (wo Anbieter oft Standardisierung nutzen, um Interoperabilität zu fördern), stoßen E2E-Systeme auf das Adoptionsproblem. Es ist schwierig, ein öffentliches Schlüsselsystem in die Praxis umzusetzen, das alle Nutzer und Anbieter zufriedenstellt, was die zuverlässige Implementierung von E2E für öffentliche Kommunikation nahezu unmöglich macht.

  Ebenso erfordern öffentliche Schlüsselsysteme oft mehr Ressourcen, um Verschlüsselungsschlüssel zu erstellen und zu berechnen, im Gegensatz zu ihren symmetrischen Gegenstücken. Große Systeme müssen erhebliche Rechenleistung aufwenden, um E2E zu unterstützen.

• Social Engineering: Solange öffentliche Schlüssel privat bleiben, sind diese sicher. Hacker können jedoch mit dem richtigen Wissen Nutzer dazu verleiten, ihre Schlüssel preiszugeben. Dieses Problem kann durch ein Schlüsselverwaltungssystem gemildert werden, aber man verliert einige der Vorteile von E2E durch Zentralisierung des Zugriffs.

PCI DSS und Datenverschlüsselung

Verschlüsselung unterstützt die PCI DSS-Compliance, indem sichergestellt wird, dass alle Daten verschlüsselt werden, wenn sie gespeichert oder übertragen werden. Dies verhindert, dass böswillige Akteure Zugang zu Kreditkarteninformationen, Kundenakten und anderen sensiblen Daten erhalten. PCI DSS verlangt, dass Organisationen starke Verschlüsselungsalgorithmen (z.B. AES) mit Schlüssellängen von mindestens 128 Bit verwenden und dass sie einen eindeutigen Schlüssel verwenden, um jedes Datenelement zu verschlüsseln.

Verschlüsselung hilft auch bei der PCI DSS-Compliance, indem sie Datenverletzungen verhindert. Wenn die Systeme einer Organisation durchbrochen werden und die Daten verschlüsselt sind, werden die Angreifer nicht in der Lage sein, auf die Daten zuzugreifen. Das liegt daran, dass sie nicht den Schlüssel haben, um die Daten zu entschlüsseln. Verschlüsselung hilft auch dabei, Daten vor dem Abfangen während der Übertragung zu schützen, indem verhindert wird, dass sie gestohlen oder verändert werden.

Die Vorteile der Ende-zu-Ende-Verschlüsselung mit Kiteworks nutzen

In den meisten Fällen haben große Unternehmen in stark regulierten Branchen mit Verschlüsselungs- und Datenschutzproblemen zu kämpfen, selbst wenn sie nach neuen Wegen suchen, Informationen frei und sicher mit ihren Kunden zu teilen. Lösungen wie private Portale, sichere Links und andere Maßnahmen haben in vielen Fällen als Übergangslösung gedient, sind aber nicht so ideal wie die direkte Kommunikation mit der Öffentlichkeit.

Mit einem Private Content Network von Kiteworks erhalten Unternehmen die Sicherheit und Leistungsfähigkeit eines in die Unternehmensklasse integrierten Ende-zu-Ende-Verschlüsselungsschemas für sichere E-Mails, Filesharing, Managed File Transfer (MFT), Webformulare und Anwendungsprogrammierschnittstellen (APIs). Darüber hinaus umfassen die Ende-zu-Ende-Verschlüsselungsfunktionen in der Kiteworks-Plattform ein E-Mail-Schutz-Gateway, das durch die Übernahme von totemo angetrieben wird und es uns ermöglicht, Ende-zu-Ende-E-Mail-Verschlüsselung von jedem E-Mail-Server zu liefern.

Ein wesentlicher Vorteil eines Private Content Network von Kiteworks ist, dass wir Kunden mit Kiteworks-gehosteten Bereitstellungen unterstützen, bei denen verschlüsselte Dateien bis zu 16 TB (maximale Dateigröße auf Linux-Systemen) gesendet oder geteilt werden können.

Mit Kiteworks können Sie auf folgende Funktionen zählen:

• Sicherheit und Compliance: Kiteworks nutzt AES-256-Verschlüsselung für Daten im Ruhezustand und TLS 1.2+ für Daten während der Übertragung. Die gehärtete virtuelle Appliance der Plattform, granulare Kontrollen, Authentifizierung, andere Sicherheitsstapelintegrationen und umfassende Protokollierung und Audit-Berichterstattung ermöglichen es Organisationen, Compliance mit Sicherheitsstandards einfach und schnell nachzuweisen.

  Die Kiteworks-Plattform verfügt über Compliance-Berichterstattung für Branchen- und Regierungsregelungen und -standards, wie das Health Insurance Portability and Accountability Act (HIPAA), Payment Card Industry Data Security Standard (PCI DSS), SOC 2 und General Data Protection Regulation (DSGVO).

  Darüber hinaus weist Kiteworks Zertifizierungen und Compliance mit verschiedenen Standards auf, die unter anderem FedRAMP, FIPS (Federal Information Processing Standards) und FISMA (Federal Information Security Management Act) umfassen. Ebenso wird Kiteworks gemäß IRAP (Information Security Registered Assessors Program) auf PROTECTED-Level-Kontrollen geprüft. Basierend auf einer kürzlichen Bewertung erfüllt Kiteworks nahezu 89% der Praktiken der Cybersecurity Maturity Model Certification (CMMC) Level 2.

• Audit-Protokollierung: Mit den unveränderlichen Audit-Protokollen der Kiteworks-Plattform können Organisationen darauf vertrauen, dass Angriffe früher erkannt werden und die richtige Beweiskette zur Durchführung von Forensiken erhalten bleibt.

  Da das System Einträge aus allen Komponenten zusammenführt und standardisiert, sparen die einheitlichen Syslogs und Alarme von Kiteworks den Teams der Sicherheitsoperationszentren entscheidende Zeit und helfen Compliance-Teams bei der Vorbereitung auf Audits.

• SIEM-Integration: Kiteworks unterstützt die Integration mit großen Security Information and Event Management (SIEM)-Lösungen, einschließlich IBM QRadar, ArcSight, FireEye Helix, LogRhythm und anderen. Es verfügt auch über den Splunk Forwarder und beinhaltet eine Splunk-App.
• Sichtbarkeit und Management: Das CISO-Dashboard in Kiteworks bietet Organisationen einen Überblick über ihre Informationen: wo sie sich befinden, wer darauf zugreift, wie sie genutzt werden und ob die gesendeten, geteilten oder übertragenen Daten mit Vorschriften und Standards übereinstimmen. Das CISO-Dashboard ermöglicht es Führungskräften, informierte Entscheidungen zu treffen und bietet einen detaillierten Einblick in die Compliance.
• Single-Tenant-Cloud-Umgebung: Dateifreigabe, automatisierte Dateiübertragungen, Dateispeicherung und Benutzerzugriff erfolgen auf einer dedizierten Kiteworks-Instanz, die vor Ort, auf den Infrastructure-as-a-Service (IaaS)-Ressourcen einer Organisation oder als private Single-Tenant-Instanz von Kiteworks in der Cloud durch den Kiteworks Cloud-Server gehostet wird. Dies bedeutet keine gemeinsam genutzte Laufzeit, keine gemeinsam genutzten Datenbanken oder Repositories, keine gemeinsam genutzten Ressourcen oder das Potenzial für Cross-Cloud-Verletzungen oder Angriffe.

Um mehr Informationen über sichere E-Mails, Ende-zu-Ende-Verschlüsselung und das Private Content Network von Kiteworks zu erhalten, lesen Sie mehr über sichere E-Mails von Kiteworks.

Zusätzliche Ressourcen

• Webinar Wie automatisierte E-Mail-Verschlüsselung verbesserten Datenschutz und Compliance bietet
• Brief Erhöhen Sie die Sicherheit von Kiteworks Secure Email mit dem E-Mail-Schutz-Gateway
• Blogbeitrag Die sichersten Filesharing-Optionen für Unternehmen und Compliance
• Blogbeitrag HIPAA-Verschlüsselung: Anforderungen, bewährte Praktiken und Software
• Glossar Alles, was Sie über AES-Verschlüsselung wissen müssen