Datenbanksicherheit

24.5.2022

Speichern des kryptographischen Schlussels in der Datenbank

Datenbanksicherheit



Sie erreichen dies unter anderem, indem sie viele Iterationen über Hash-Operationen durchführen. Auch für das Erzeugen von geheimen AES- Schlüsseln aus Passwörtern sind diese PBKDF2, bcrypt und scrypt das Mittel der Wahl. Fazit : Bei den Hash-Funktionen und MACs ist alles im grünen Bereich. Es sind ausreichend Reserven vorhanden, um auch auf Überraschungen angemessen zu reagieren. Die eigentliche Verschlüsselung von Daten erfolgt in aller Regel mit einem symmetrischen Verfahren — das ist schnell und einfach. Das müssen also sowohl Absender als auch Empfänger kennen — und tunlichst nur die. Der unangefochtene Platzhirsch in diesem Bereich ist der Advanced Encryption Standard AES.

Es sind keine nennenswerten Schwächen bekannt; so gut wie alle angesehenen Kryptologen vertrauen ihm. Als gute Alternative gilt das unter anderem von der europäischen ENISA empfohlene Camellia , das allerdings deutlich langsamer ist. Stromverschlüsselung arbeitet hingegen einen kontinuierlichen Datenstrom Byte für Byte ab. Eine solche Stream Cipher bietet Vorteile, etwa wenn man einzelne Daten im verschlüsselten Datenstrom exakt lokalisieren will. Das am weitesten verbreitete RC4 gilt als gebrochen oder zumindest sehr angeschlagen; man sollte es nicht mehr einsetzen. Die vielversprechendste Stream Cipher ist ChaCha von Dan J. Bernstein; sie wird vor allem von Google in der Kombination ChaChaPoly für HTTPS verwendet. Das ist im Rahmen von RFC für TLS 1. Als Schlüssellänge reichen derzeit Bit aus; für langfristige Sicherheit sollte man Bit-Schlüssel einsetzen. Fazit : Auch bei den symmetrischen Verfahren ist alles okay; Probleme sind nicht in Sicht und für den Fall, dass doch welche auftauchen, gibt es ausreichend Reserven und Alternativen.

Das legt der Betriebsmodus der Verschlüsselung fest, auch Cipher Mode genannt. Immer wieder den gleichen Schlüssel zu nehmen Electronic Codebook Modus, kurz ECB , verbietet sich, da damit gleiche Daten immer den gleichen Chiffretext erzeugen. Daraus können Angreifer oft schon sehr viel ableiten. Der am häufigsten genutzte Modus ist das Cipher Block Chaining CBC , bei dem der Cipher-Text des jeweils vorgehenden Blocks in die Verschlüsselung mit eingeht. Dieses Verfahren weist jedoch Schwächen auf, die auch immer wieder zu realen Angriffen wie POODLE führten. Auf Grund einer schlechten Entscheidung beim Design von SSL sind diese Fülldaten nicht integritätsgeschützt und lassen sich somit zum Durchprobieren bestimmter Entschlüsselungsmöglichkeiten missbrauchen. Die bekannten Angriffe auf Verschlüsselung im CBC-Modus wurden immer recht schnell gefixt, sodass man es nach wie vor benutzen kann.

Doch eigentlich will man weg davon. Die beste Alternative ist der Galois Counter Mode GCM , der mit fortlaufenden Zählern arbeitet und voll parallelisierbar ist. Lorem simply dummy text the industry - CENC: binance btc anzahlung langsam. Die wichtigste Eigenschaft ist jedoch, dass GCM die Integritätssicherung via MAC mit der Verschlüsselung kombiniert. Diese Authenticated Encryption AE beziehungsweise auch Authenticated Encryption with Associated Data AEAD korrigiert endlich die vor vielen Jahren für SSL getroffene Fehlentscheidung, zuerst den MAC über die Daten zu bilden und dann erst zu verschlüsseln MAC-then-Encrypt, siehe Padding Oracle.

Für TLS 1. Google setzt stattdessen auf die Strom-Chiffre ChaCha20 mit dem MAC Poly Speziell für die Verschlüsselung von Festplatten kommt neben CBC oft AES-XTS zum Einsatz. Das splittet den kompletten Schlüssel in zwei Hälften auf. Für eine echte AES-Verschlüsselung mit Bit muss man also XTS mit Bit-Schlüsseln füttern. Fazit : Der aktuelle Stand der Dinge ist nicht wirklich schön, aber es ist Besserung in Sicht. Kein Grund zur Panik. Asymmetrische Verschlüsselung kennen die meisten von verschlüsselter E-Mail-Kommunikation mit PGP; im Hintergrund verwenden sie aber fast alle moderne Krypto-Systeme. So ist gewährleistet, dass die entsprechenden Datenbanken mit derselben Geschwindigkeit lesen und schreiben wie ungeschützte Datenbanken.

Die CipherTrust Data Security Platform von Thales bietet genau die Funktionen, die Sie brauchen, um sensible Daten und Datenbanken zu verschlüsseln und zu sichern und dabei die Herausforderungen zu vermeiden, die traditionell mit Datenbankverschlüsselung einhergehen. Die Lösungen auf der CipherTrust-Plattform schützen Ihre wachsende Datenbankumgebung vor internen und externen Bedrohungen — on-premises oder in der Cloud sowie unabhängig davon, welche Datenbank Sie nutzen. Kunden vertrauen bei der Sicherung von Patientenakten, Kreditkartendaten, Sozialversicherungsnummern und vielem mehr auf die Lösungen der CipherTrust Data Security Platform.

Mit der CipherTrust-Plattform erkennen und schützen Sie strukturierte Daten in Datenbanken und Anwendungen sowie unstrukturierte Daten auf Dateiservern. Ohne zu wissen, welche Daten Sie besitzen und wo sich diese befinden, können Sie keinen effektiven Datenschutz betreiben und Ihre Daten sind gefährdet. Die Kategorisierung der unterschiedlichen Typen von Daten in verschiedenen Datenbanken und die Definition geeigneter Richtlinien für die Datenverwaltung kann ein schwieriger Prozess sein. Unternehmen erleben häufig, dass die Bereitstellung schlecht konzipierter oder ineffizienter Tools für die Datenbankverschlüsselung zu Lasten der Leistung geht. Das wirkt sich negativ auf die Endbenutzer und Anwendungen aus, die in Echtzeit Zugriff auf die Daten benötigen.

Tools für die Datenbankverschlüsselung, deren Sicherheitsvorkehrungen unzureichend sind, stellen ein Risiko dar: Unternehmen könnten Opfer von Betrug oder Datenschutzverletzungen werden. Wenn die Schlüsselverwaltung beispielsweise innerhalb der Datenbank erfolgt, kontrolliert der Datenbankadministrator sowohl die Daten als auch den Schlüssel. Lösungen für Datenbankverschlüsselung ignorieren zudem häufig das Risiko des Missbrauchs durch Insider sowie Advanced Persistent Threats, die Angreifern die Zeit geben, die sie für das Auffinden und Ausnutzen von Sicherheitslücken benötigen. Mit der Erweiterung von Datenbankumgebungen nehmen auch die Herausforderungen bei der Schlüsselverwaltung zu.

Der Einsatz mehrerer Schlüsselverwaltungstools ist eine komplexe Angelegenheit und erhöht das Risiko von Fehlern und Betrug. Datenbankanbieter bieten zwar Schlüsselverwaltungsfunktionen an. Diese können jedoch nur genutzt werden, wenn das Unternehmen die Datenbanken dieses speziellen Anbieters nutzt. Der wichtige erste Schritt bei der Einhaltung von Vorschriften ist es, zu verstehen, was sensible Daten sind, wo und wie sie gespeichert werden und wer darauf zugreifen kann. Effiziente Überprüfungen bilden eine starke Grundlage für den allgemeinen Schutz und die Sicherheit Ihrer Daten. Doch hier gab es natürlich noch keine IT, die es zu verschlüsseln galt. Die Verschlüsselung war bis vor einigen Jahren noch ein Tool, welches hauptsächlich in der Spionage oder in streng geheimen Regierungsmitteilungen Anwendung gefunden hat.

A never ending story. Doch mit ihnen steigt auch das Bewusstsein von Unternehmen, sensible Daten vor den Eingriffen Dritter zu schützen. Das Ponemon Institut nimmt seit 14 Jahren einen stetigen Anstieg hinsichtlich der Implementierung von Verschlüsselungsstrategien in Unternehmen wahr. Doch auch gesetzliche Bestimmungen, vor allem innerhalb Europas, zwingen Unternehmen zur Verschlüsselung. Wichtiger Treiber ist hier die im Mai in Kraft getretene Datenschutzgrundverordnung DSGVO. Personenbezogene Daten müssen verschlüsselt werden, sobald diese über das Internet übermittelt oder in der Cloud gespeichert werden. Verschlüsselung ist jedoch keine Erfindung der Neuzeit.

Historisch betrachtet liegen die Anfänge bereits sehr weit zurück, denn schon der römische Feldherr Gaius Julius Cäsar tauschte verschlüsselte Botschaften mit seinen Heerführern aus. Wir wollen in diesem Beitrag einen weiten Blick zurück in die Vergangenheit werfen, um die heutige Kryptographie besser verstehen zu können. Wir schreiben das Jahr und befinden uns mitten im Zeitalter der Antike. Römische Feldherren buhlen um die Herrschaft des römischen Königreichs. Intrigen, Morde und andere betrügerische Aktivitäten müssen geplant und durchgeführt werden. Doch wie soll so ein geplantes Attentat dem Auftragnehmer unentdeckt übermittelt werden. Haben Sie schon einmal von Zitronensaft auf Pergament gehört. Sie stellt einen klassischen geheimen Kommunikationsweg dar. Der Text wird mittels Zitronensaft auf das Pergament geschrieben. Nachdem der Zitronensaft getrocknet ist, macht das Pergament den Eindruck eines unbeschriebenen Blattes.

Der Empfänger der Nachricht kann die Botschaft dennoch denkbar einfach entschlüsseln. So hielt er damals beispielsweise eine Kerze hinter das Pergament und konnte so den Zitronensaft sichtbar machen und die übermittelte Nachricht lesen. Daneben gab es weitere Methoden, die in der Antike genutzt wurden. Ohne Frage zählte dies zu den radikalen Kommunikationsmitteln und war auch damals nicht für eilende Nachrichten geeignet. Die eben beschriebenen Verfahren gehören zur Steganografie , welche jedoch klar von der Kryptographie abzugrenzen ist. Im Gegensatz zur Steganografie darf die kryptographische Kommunikation zwischen zwei oder mehreren Kommunikationspartnern sichtbar sein und bleibt trotzdem geschützt.

Eine beliebte Verschlüsselungstechnik wurde von einer historisch sehr bekannten Persönlichkeit entwickelt: Gaius Julius Cäsar. Heute bekannt unter der Cäsar-Chiffre , kommunizierte der spätere römische Kaiser mit seinen Heerführern in verschlüsselten Botschaften. Weder Unbefugte noch der Feind, in diesem Fall die Gallier, wussten mit den Nachrichten etwas anzufangen. Doch mit der Zeit konnte dieses Verschlüsselungsverfahren mit recht einfachen Mitteln geknackt werden. Die Cäsar-Chiffre ist ein einfaches symmetrisches Verschlüsselungsverfahren und basiert auf einer Substitution. Das bedeutet, dass jeder verwendete Buchstabe in der Nachricht durch einen neuen Buchstaben ersetzt wird.

Der ersetzende Buchstabe ergibt sich aus einem Buchstabenversatz innerhalb des Alphabets, der im Voraus festgelegt wird, etwa eine Verschiebung um drei Stellen. Für die Entschlüsselung wurde oft eine Chiffrierscheibe verwendet, um nicht dauernd das Alphabet vorbeten zu müssen. Dem Empfänger musste bei dieser Art der Verschlüsselung also lediglich der Versatz als geheimer Schlüssel im Voraus mitgeteilt werden. Ein Unbefugter konnte ohne den Schlüssel zunächst nichts mit der Nachricht anfangen, doch hat er sich eine Zeit lang damit beschäftigt, ist es nach 25 Versuchen ein Leichtes die Nachricht zu entschlüsseln. Denn er musste maximal einmal das Alphabet prüfen, um den richtigen Buchstabenversatz aufzudecken. Heutige Computer würden dafür weniger als eine Sekunde benötigen. Die Cäsar-Chiffre gilt heutzutage somit nicht mehr als sicher und wurde durch neuere Verfahren abgelöst.

Unser Stichwort: Alle Mann einsteigen, wir reisen weiter nach Frankreich ins Sie ist vergleichbar mit der Cäsar-Chiffre und basiert auch auf der Substitution von Buchstaben, jedoch werden dabei mehrere Geheimtextalphabete genutzt. Wie viele Alphabete genutzt werden, wird durch einen Schlüssel bestimmt. Statt einer Zahl wird hier ein Schlüsselwort gewählt, welches unter die Botschaft geschrieben wird. Das Schlüsselwort bestimmt pro Buchstaben den Buchstabenversatz. Der erste Buchstabe des Schlüsselwortes bestimmt das Alphabet für den ersten Buchstaben des Klartextes, der zweite Buchstabe des Schlüsselwortes bestimmt das Alphabet für den zweiten Klartextbuchstaben.

Schlüsselwort: Geschenk Nachricht: Wir schenken Tom einen Gutschein zum Geburtstag. Die Sicherheit dieses Verschlüsselungsverfahrens hängt stark mit der Schlüssellänge zusammen und damit, ob man den Schlüssel wiederholt verwendet. Wirklich sicher ist das Schlüsselwort aus unserem Beispiel daher nicht. Doch nach einigen Jahren erwies sich auch dieses Verschlüsselungsverfahren als entzifferbar. Eine ebenfalls lange Zeit als unknackbar geltendes Verschlüsselungsverfahren schauen wir uns jetzt an. Bei der Entscheidung welches Verfahren eingesetzt werden kann und wie viele Bit ein Schlüssel haben sollte, hilft keylength.

Hier sind unter anderem die Empfehlungen von NIST und BSI zusammengetragen. Im Blog von Bruce Schneier findet ihr viel zum Thema Security aus der Perspektive eines sehr erfahrenen Kryptographen. Die grundlegenden Konzepte der hier vorgestellten kryptographischen Aspekte lassen sich gut überblicken. Ich habe bewusst viele Details ausgelassen, um einen Überblick zu ermöglichen. Eine detaillierte Betrachtung wird schnell sehr umfangreich. Die Folien zum Vortrag für diesen Artikel sind auf meinem Speaker Deck verfügbar. Für den Umgang mit Kryptographie möchte ich euch noch zwei Direktiven ans Herz legen. Dabei geht es vor allem darum, dass die eingesetzten Verfahren gründlich geprüft sind, was typischerweise weder bei neuen noch bei selbstgemachten Verfahren der Fall ist.

Die zur Verfügung gestellten Links helfen, mit Aufwand sichere Webserver bereitzustellen. Der Cloudogu Newsletter bietet Ihnen Informationen zur Digitalen Transformation, Ankündigungen von Produktneuheiten und Sonderaktionen. Olli codet aus Leidenschaft seit über 10 Jahren. Sein Fokus liegt auf Java-Backend-Entwicklung und darauf, auch gerne mal über den Tellerrand zu schauen. Nebenbei ist er Co-Organisator der JUG-Ostfalen. Alle Hallo, wir sind Cloudogu. Inhaltsverzeichnis Kryptographische Primitiven Sicherheit von Kryptographie Passwörter sicher speichern Host-Authentifizierung bei SSH Host-Authentifizierung bei TLS Cipher Suites am Beispiel am von TLS Weiterführendes Material und Tools Fazit.

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