Stewdent.eu
▾

Symmetrische Verschlüsselung

Bei der symmetrischen Verschlüsselung verwenden Sender und Empfänger denselben Schlüssel zum Ver- und Entschlüsseln von Nachrichten.

Zuletzt aktualisiert: 20. Januar 2026

★★★☆☆ Stufe 3computingDatenencryptionsymmetricAEScryptography3 Min Lesezeit

Fehler melden

Was ist symmetrische Verschlüsselung?

Bei der symmetrischen Verschlüsselung verwenden sowohl der Sender als auch der Empfänger denselben geheimen Schlüssel, um Nachrichten zu verschlüsseln und zu entschlüsseln.

Man kann es sich so vorstellen: Zwei Personen haben denselben Schlüssel zu einem Schloss. Einer sperrt die Nachricht ein (verschlüsseln), der andere sperrt sie wieder auf (entschlüsseln).

Hinweis

Der Name „symmetrisch" kommt daher, dass beide Seiten (Sender und Empfänger) den gleichen Schlüssel benutzen. Bei der asymmetrischen Verschlüsselung (wie bei HTTPS) hat jede Seite einen anderen Schlüssel.

Wie funktioniert symmetrische Verschlüsselung?

Der grundlegende Ablauf:

  1. Schlüssel vereinbaren: Sender und Empfänger einigen sich auf einen geheimen Schlüssel (z. B. ein langes Passwort oder eine zufällige Zahlenfolge)
  2. Verschlüsseln: Der Sender kombiniert den Klartext mit dem Schlüssel durch einen Algorithmus und erhält den Geheimtext
  3. Senden: Nur der Geheimtext wird übertragen – selbst wenn er abgefangen wird, ist er ohne Schlüssel nutzlos
  4. Entschlüsseln: Der Empfänger verwendet denselben Schlüssel, um den Geheimtext zurückzuwandeln

AES – Der moderne Standard

AES (Advanced Encryption Standard) ist der heute am häufigsten verwendete symmetrische Verschlüsselungsalgorithmus. Er wurde vom US-amerikanischen Normungsinstitut NIST standardisiert und wird weltweit eingesetzt.

AES verwendet Schlüssel der Länge 128, 192 oder 256 Bits. Ein 256-Bit-Schlüssel hat 2²⁵⁶ mögliche Kombinationen – selbst wenn man alle Computer der Welt nutzen würde, würde ein Brute-Force-Angriff länger dauern als das Universum alt ist.

# AES-Verschlüsselung mit der Bibliothek 'cryptography'
# (vereinfachtes Beispiel)
from cryptography.fernet import Fernet

# Schlüssel generieren
schluessel = Fernet.generate_key()
cipher = Fernet(schluessel)

# Nachricht verschlüsseln
nachricht = b"Geheime Nachricht!"
verschluesselt = cipher.encrypt(nachricht)
print("Verschlüsselt:", verschluesselt)

# Nachricht entschlüsseln
entschluesselt = cipher.decrypt(verschluesselt)
print("Entschlüsselt:", entschluesselt.decode())

Das Schlüsselaustausch-Problem

Der größte Nachteil der symmetrischen Verschlüsselung: Wie teilen Sender und Empfänger den geheimen Schlüssel mit, ohne dass jemand anderes ihn abfangen kann?

Wenn man ihn über das Internet sendet, könnte er abgehört werden. In Person ist das oft unpraktisch.

Warnung

Das Schlüsselaustausch-Problem ist die größte Schwäche der symmetrischen Verschlüsselung. In der Praxis wird dieses Problem oft durch asymmetrische Verschlüsselung gelöst, die beim ersten Verbindungsaufbau verwendet wird, um den symmetrischen Schlüssel sicher auszutauschen.

Symmetrisch vs. Asymmetrisch

MerkmalSymmetrischAsymmetrisch
SchlüsselEiner (geteilt)Zwei (öffentl./privat)
GeschwindigkeitSchnellLangsamer
SchlüsselaustauschProblematischEinfach
BeispieleAES, DESRSA, ECDSA
VerwendungDatenverschlüsselungSchlüsselaustausch

In der Praxis kombiniert HTTPS beide: Asymmetrische Verschlüsselung beim Verbindungsaufbau, symmetrische für die eigentlichen Daten.

Übungsaufgaben

Erkläre in eigenen Worten, warum symmetrische Verschlüsselung ein 'Schlüsselaustausch-Problem' hat. Was könnte passieren, wenn der Schlüssel abgefangen wird?

Antwort anzeigen
Wenn Sender und Empfänger denselben Schlüssel teilen müssen, müssen sie ihn irgendwann übertragen. Wenn ein Angreifer diesen Schlüssel abfängt, kann er alle verschlüsselten Nachrichten lesen – jetzt und in Zukunft. Das macht den gesamten Schutz wirkungslos.

Ein 128-Bit-AES-Schlüssel hat 2^128 mögliche Kombinationen. Warum ist es praktisch unmöglich, diesen durch einen Brute-Force-Angriff zu knacken?

Antwort anzeigen
2^128 ≈ 340 Milliarden Milliarden Milliarden Milliarden Kombinationen. Selbst wenn ein Computer eine Milliarde Schlüssel pro Sekunde ausprobieren könnte, würde er länger als das Alter des Universums brauchen, um alle Möglichkeiten zu testen.