Verschlüsselung, Kodierung und Hashing – was ist der Unterschied?

Alle drei Begriffe – Verschlüsselung, Kodierung und Hashing – sind bis zu einem gewissen Grad synonym, werden aber dennoch unterschiedlich eingesetzt. In diesem Artikel betrachten wir die Unterschiede und Anwendungsbereiche im Detail.

Verschlüsselung

Verschlüsselung wird vor allem im Zusammenhang mit Messengern und der Verschlüsselung von Nachrichten eingesetzt. Der heute gebräuchlichste Begriff ist die „Ende-zu-Ende-Verschlüsselung“. Im Kern handelt es sich bei der Verschlüsselung um ein Verfahren, bei dem beispielsweise eine Nachricht mit einem Algorithmus so verschlüsselt wird, dass nur autorisierte Nutzer auf die Information zugreifen können. Verschlüsselung wird eingesetzt, wenn vertrauliche Daten übermittelt werden sollen, etwa eine Kombination aus Login und Passwort oder andere sensible Daten.

Bei der Verschlüsselung können Informationen mit speziellen Algorithmen verschlüsselt werden – AES (Advanced Encryption Standard, ein symmetrischer Blockverschlüsselungsalgorithmus, der von der US-Regierung als Standard eingeführt wurde und zu den populärsten Verschlüsselungsalgorithmen zählt) und RSA (Abkürzung für Rivest, Shamir, Adleman, ein Public-Key-Kryptografiealgorithmus, der erste Algorithmus, der sowohl für Verschlüsselung als auch für digitale Signaturen geeignet ist). Die verschlüsselte Information wird als „Chiffretext“ bezeichnet, der sich wieder in die Ausgangsform – den „Klartext“ – zurückübersetzen lässt, und umgekehrt wird Klartext in Chiffretext verschlüsselt. Es gibt zwei Arten von Verschlüsselungsalgorithmen – symmetrische und asymmetrische. Bei der symmetrischen Verschlüsselung werden Informationen mit demselben Schlüssel ver- und entschlüsselt; bei der asymmetrischen Verschlüsselung werden zwei Schlüssel verwendet, zum Beispiel einer zum Verschlüsseln und einer zum Entschlüsseln.

Kodierung

Kodierung dient dazu, Informationen von einer Form in eine andere umzuwandeln, um sie für die entsprechenden Systeme lesbar zu machen sowie eine praktische Speicherung und automatische Verarbeitung zu ermöglichen. Kodierung dient nicht dem Datenschutz, und Kodierungsalgorithmen sind häufig nicht einzigartig. Kodierung wird beispielsweise eingesetzt, wenn die Größe einer Audio- oder Videodatei reduziert werden soll; für jedes Audio- und Videoformat gibt es ein entsprechendes Kodier- und Dekodierprogramm.

Die Kodierung umfasst mehrere Bereiche: Datenkompression, Transportkodierung (zusätzliche Kodierung zur Kompatibilität mit Datenübertragungsprotokollen), Kryptografie (Umwandlung von Informationen zur vertraulichen Übertragung), physikalische Kodierung (Umwandlung von Signalen in eine Datenskala, etwa die Amplitude eines elektrischen Stroms) sowie Fehlererkennung und -korrektur (Kontrolle der Datenintegrität bei der Wiedergabe). Beispiele für Kodierungsverfahren sind ASCII, BASE64, UNICODE usw.

Hashing

Beim Hashing werden Informationen mithilfe von Hashfunktionen in einen Hash umgewandelt. Eine Hashfunktion wandelt ein Array von Eingabedaten in eine Bitfolge fester Länge um, ausgeführt nach einem bestimmten Algorithmus. Das heißt, Hashing ist nützlich, wenn Informationen beliebiger Größe in Informationen fester Größe umgewandelt werden sollen.

Hashfunktionen werden eingesetzt, um eindeutige Kennungen für Datensätze zu erzeugen, um Passwörter in Sicherheitssystemen als Hashcodes zu speichern, um elektronische Signaturen zu erstellen, um doppelte Daten in großen Informationsmengen zu finden, und für vieles mehr. Die Ausgangsdaten werden beim Hashing als „Schlüssel“ bezeichnet, das Ergebnis der Umwandlung als „Hashcode“.

Je nach den Besonderheiten der zu lösenden Aufgabe gibt es viele Hashing-Algorithmen, etwa nach Bitlänge, Rechenaufwand oder Kryptoresistenz unterschieden.

Verschlüsselung und Hashing zum Schutz sensibler Informationen

Wie bereits erläutert, dient Kodierung nicht dem Datenschutz, sondern lediglich dazu, Datensätze in ein systemlesbares Format und eine passende Größe zu bringen. Verschlüsselung und Hashing dagegen sind für die Sicherheit von Informationen bei Übertragung und Speicherung verantwortlich.

Wenn es um Speicherung und Übertragung von Informationen am Arbeitsplatz geht, kommt man natürlich nicht um das Thema der großen Datenmengen herum, die über die Geräte der Mitarbeiter laufen, und um die Risiken von Lecks sensibler Informationen. Mitarbeiter, die nicht in der Informationssicherheitsabteilung des Unternehmens arbeiten und daher die Details solcher Schutzmethoden wie Verschlüsselung oder Hashing nicht verstehen, benötigen eine deutlich universellere Methode des Datenschutzes. Ein zuverlässiges DLP-System kann umfassenden Datenschutz bieten.

Zum Beispiel kann das Anexet Ultimate DLP-System Daten anhand mehrerer Parameter analysieren, einschließlich der oben genannten Hashfunktionen. Außerdem:

• Inhaltsanalyse von Dateien und Dokumenten nach Inhalt;

• Analyse von Textdateien und versendeten Texten (dabei werden morphologische Besonderheiten der Sprache berücksichtigt, Texte mit Grammatikfehlern oder in Transliteration werden ebenfalls analysiert);

• Bildanalyse (Erkennung von Text in Bildern, Siegeln, Stempeln);

• Analyse von Sprachnachrichten und Anrufen, Spracherkennung, Analyse anhand hinzugefügter Muster/regulärer Ausdrücke (Erkennung weitergeleiteter Bankkarten, Passfotos, interner Dokumente).

Außerdem: 

• Analyse gemeinsamer Verbindungen zwischen Mitarbeitern, um Wege der Informationsverbreitung zu erkennen;

• Analyse digitaler Fingerabdrücke;

• Erkennung maskierter Dateien;

• Analyse von CAD-Dateien und weitere Funktionen.

Nach Analyse der abgefangenen Daten benachrichtigt das System bei einem Verstoß gegen die Sicherheitsrichtlinie automatisch über den Vorfall mit allen zugehörigen Informationen.

Fazit: Alle drei Begriffe – Verschlüsselung, Kodierung und Hashing – dienen dazu, Daten von einer Form in eine andere umzuwandeln, um Übertragungssicherheit oder einfachere Erkennung zu gewährleisten. Es sollte jedoch bedacht werden, dass sensible Daten durch Verschlüsselung oder Hashing geschützt werden können. Für die Zuverlässigkeit, insbesondere der Daten einer Organisation, empfiehlt es sich, zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen in Form eines funktionalen DLP-Systems zu ergreifen.