Datenverschlüsselung.

 März 28, 2025

Schutz für gespeicherte und übertragene Informationen.

(TL). Daten sind das Rückgrat jedes Unternehmens – und ein beliebtes Angriffsziel für Cyberkriminelle. Ob Geschäftsgeheimnisse, Finanzdaten oder personenbezogene Informationen: Ohne effektive Schutzmaßnahmen sind sensible Daten verwundbar. Eine der sichersten Methoden, um unbefugten Zugriff zu verhindern, ist die Datenverschlüsselung.

Moderne Verschlüsselungstechniken sorgen dafür, dass gestohlene oder abgefangene Daten unlesbar bleiben, selbst wenn Angreifer Zugriff auf die Systeme erhalten. Dabei unterscheidet man drei zentrale Bereiche: Daten at Rest (gespeicherte Daten), Daten in Transit (übertragene Daten) und das Key-Management (Verwaltung der Verschlüsselungsschlüssel). Unternehmen, die auf eine ganzheitliche Verschlüsselungsstrategie setzen, erfüllen nicht nur gesetzliche Anforderungen wie die DSGVO oder den CCPA, sondern reduzieren auch das Risiko kostspieliger Datenschutzverletzungen.

1. Daten at Rest: Schutz für gespeicherte Informationen

Daten, die in Datenbanken, auf Festplatten, Servern oder in Cloud-Speichern abgelegt sind, gelten als Daten at Rest. Ohne Verschlüsselung sind diese ein leichtes Ziel für Angreifer, die sich physischen oder digitalen Zugang zu Speichermedien verschaffen.

Methoden zur Verschlüsselung von gespeicherten Daten

✔ Festplatten- und Speicher-Verschlüsselung:

  • Full Disk Encryption (FDE): Verschlüsselt die gesamte Festplatte, sodass ohne Authentifizierung kein Zugriff möglich ist.
  • File-Based Encryption (FBE): Schützt gezielt einzelne Dateien oder Ordner.
  • Self-Encrypting Drives (SEDs): Integrierte Hardware-Verschlüsselung direkt auf der Festplatte.

✔ Datenbank-Verschlüsselung:

  • Transparent Data Encryption (TDE): Automatische Verschlüsselung von Datenbanken, ohne dass Applikationen angepasst werden müssen.
  • Feld- oder Spaltenverschlüsselung: Schützt gezielt sensible Daten wie Kreditkartennummern oder persönliche Informationen.
  • Homomorphe Verschlüsselung: Erlaubt Berechnungen auf verschlüsselten Daten, ohne sie zu entschlüsseln. Anwendung: Gesundheitswesen (Patientendaten), Finanzsektor (Transaktionsanalysen).

✔ Cloud-Speicher-Verschlüsselung:

  • Serverseitige Verschlüsselung (SSE): Automatische Verschlüsselung durch Cloud-Anbieter wie AWS, Google Cloud und Azure.
  • Clientseitige Verschlüsselung: Die Daten werden bereits vor dem Hochladen verschlüsselt, sodass selbst der Cloud-Anbieter keinen Zugriff auf die unverschlüsselten Daten hat.
  • Bring Your Own Key (BYOK): Unternehmen verwenden eigene Schlüssel für Cloud-Dienste, anstatt sich auf die Anbieter zu verlassen.

Best Practices für Daten at Rest

AES-256-Standard nutzen – Einer der sichersten Verschlüsselungsalgorithmen.
Zugriffsrechte begrenzen, um unbefugte Entschlüsselung zu verhindern.
Regelmäßige Sicherheitsüberprüfungen, um Schwachstellen in der Verschlüsselung zu identifizieren.
Automatische Verschlüsselung aktivieren, um menschliche Fehler zu vermeiden.

2. Daten in Transit: Schutz während der Übertragung

Sobald Daten über Netzwerke, das Internet oder drahtlose Verbindungen übertragen werden, gelten sie als Daten in Transit. Ohne Verschlüsselung könnten Angreifer sie durch Man-in-the-Middle-Angriffe (MITM) abfangen und manipulieren.

Techniken zur Verschlüsselung von Daten in Transit

✔ Transport Layer Security (TLS):

  • Verschlüsselt Web-, E-Mail- und Messaging-Kommunikation.
  • TLS 1.3 bietet verbesserte Sicherheitsmechanismen gegenüber älteren Versionen.
  • Perfect Forward Secrecy (PFS) verhindert, dass gestohlene Schlüssel frühere Kommunikationen entschlüsseln können.

✔ Virtual Private Network (VPN):

  • Erstellt einen verschlüsselten Tunnel zwischen Netzwerken.
  • IPSec und OpenVPN sind gängige Protokolle für Unternehmens-VPNs.
  • Software-Defined Perimeter (SDP): Eine modernere Alternative zu klassischen VPNs, die den Zugriff auf einzelne Ressourcen auf Basis von Identität und Sicherheitsrichtlinien steuert.

✔ Ende-zu-Ende-Verschlüsselung (E2EE):

  • Wird bei Messenger-Diensten wie Signal, WhatsApp oder Threema verwendet.
  • Nur Sender und Empfänger können Nachrichten entschlüsseln.
  • Forward Secrecy verhindert zukünftige Entschlüsselung kompromittierter Nachrichten.

✔ E-Mail-Verschlüsselung:

  • PGP (Pretty Good Privacy) und S/MIME sichern E-Mail-Inhalte vor unbefugtem Zugriff.
  • DKIM und DMARC helfen, Phishing- und Spoofing-Angriffe zu verhindern.
  • E-Mail-Gateways verschlüsseln Nachrichten automatisch.

Best Practices für Daten in Transit

TLS 1.3 und sichere Cipher Suites verwenden, um veraltete Verschlüsselungen zu vermeiden.
Verzicht auf unsichere Protokolle wie FTP oder Telnet.
Zertifikate regelmäßig erneuern, um Sicherheitslücken durch abgelaufene Zertifikate zu verhindern.
Doppelverschlüsselung für kritische Daten, z. B. VPN + TLS kombinieren.

3. Key-Management: Die Sicherheit der Verschlüsselungsschlüssel

Die beste Verschlüsselung ist nutzlos, wenn die Schlüssel nicht sicher verwaltet werden. Schwaches oder unzureichendes Key-Management stellt eine der größten Bedrohungen für verschlüsselte Daten dar.

Best Practices für sicheres Key-Management

✔ Zentrale Schlüsselverwaltung:

  • Hardware Security Modules (HSM) bieten physische Sicherheit für Schlüssel.
  • Cloud Key Management Services (KMS) von AWS, Azure und Google Cloud ermöglichen eine sichere Verwaltung in der Cloud.
  • Zero Trust Key Management reduziert das Risiko unautorisierter Zugriffe.

✔ Schlüsselrotation und Ablaufmanagement:

  • Regelmäßige Schlüsselrotation, um Risiken durch kompromittierte Schlüssel zu minimieren.
  • Automatische Ablauffristen, um veraltete Verschlüsselungsmethoden zu vermeiden.
  • Quantum-Safe-Algorithmen für zukünftige Bedrohungen berücksichtigen.

✔ Zugriffskontrollen und Audit-Logs:

  • Strikte Zugriffsbeschränkungen, um Missbrauch zu verhindern.
  • Protokollierung aller Schlüsselzugriffe, um unautorisierte Aktivitäten frühzeitig zu erkennen.
  • Multi-Party Computation (MPC) für sichere Schlüsselverwaltung ohne zentrale Instanz.

Fazit: Verschlüsselung als essenzieller Schutzmechanismus

Eine ganzheitliche Verschlüsselungsstrategie schützt Unternehmen vor Datenschutzverstößen und Cyberangriffen. Sensible Informationen müssen sowohl bei der Speicherung als auch während der Übertragung gesichert werden. Zudem ist ein starkes Key-Management unerlässlich, um die Integrität der Verschlüsselung zu gewährleisten.

Wichtige Erkenntnisse:
✔ Daten at Rest: Verschlüsselung von Festplatten, Datenbanken und Cloud-Speichern schützt ruhende Daten.
✔ Daten in Transit: TLS, VPNs und Ende-zu-Ende-Verschlüsselung verhindern das Abfangen sensibler Informationen.
✔ Key-Management: Eine sichere Verwaltung der Verschlüsselungsschlüssel ist entscheidend für den Schutz der Daten.

Unternehmen sollten außerdem auf post-quanten-sichere Verschlüsselung setzen. Projekte wie das NIST-Post-Quantum-Kryptografie-Projekt arbeiten bereits an Algorithmen, die gegen zukünftige Quantenangriffe resistent sind.

Fazit: Wer Daten heute nicht verschlüsselt, riskiert morgen den Verlust sensibler Informationen. Unternehmen sollten frühzeitig auf moderne Verschlüsselungstechnologien setzen, um langfristig sicher zu bleiben.