Als grundlegend neuer Ansatz wurde in den 1970er Jahren die asymmetrische Verschlüsselung entwickelt. Diese Variante setzt nicht mehr auf einen Schlüssel, der auf beiden Seiten bekannt und dabei geheim ist, sondern auf ein Schlüsselpaar:
- Der erste Teil des Schlüsselpaares wird zum Verschlüsseln der Daten verwendet, die zum Eigentümer des Schlüssels gesendet werden. Dieser öffentliche Schlüssel (oder im Folgenden Public Key genannt) darf weltweit allen Interessenten öffentlich zur Verfügung gestellt werden.
- Der zweite Teil des Schlüsselpaares ist der private Schlüssel Private Key), der nur zum Entschlüsseln der empfangenen Botschaften verwendet wird. Dieser Schlüssel ist geheim und darf nicht in die Hände Unbefugter geraten.
Der große Unterschied gegenüber den symmetrischen Verschlüsselungen: Es wird ein öffentlich bekannter Schlüssel verwendet, daher spricht man hier auch vom "Public-Key-Verfahren". Ein bekanntes asymmetrisches Verschlüsselungsverfahren ist z. B. RSA.
Sehen wir uns wieder das Beispiel von Alice und Bob an:
- Bob erzeugt für die gesicherte Kommunikation zunächst ein Schlüsselpaar mit einem Private Key und einem Public Key, die genau zueinander passen. Beim Erstellen dieser Schlüssel wird ein Verfahren verwendet, mit dem der Private Key nicht aus dem Public Key zurückgerechnet werden kann. Den Public Key kann Bob jetzt unbedenklich öffentlich bekannt machen. Er kann ihn per Mail an Alice schicken oder einfach auf seinem Webserver ablegen.
- Alice verschlüsselt nun die Nachricht an Bob mit dessen Public Key. Die so unkenntlich gemachte Botschaft kann nur noch mit dem Private Key von Bob entschlüsselt werden. Selbst wenn die Daten auf dem Weg von Alice zu Bob mitgehört werden, kann niemand außer Bob den Klartext entziffern!
Die asymmetrische Verschlüsselung bietet gegenüber der symmetrischen Variante folgende Vorteile:
- Es wird nicht für jede Kommunikationsbeziehung ein Schlüsselpaar benötigt, sondern nur für jeden Teilnehmer. Bei 1000 Teilnehmern benötigt jeder nur sein eigenes Schlüsselpaar, von dem er den Public Key öffentlich zur Verfügung stellt. Anstelle der 500.000 geheimen Schlüssel werden beim Public Key-Verfahren also nur 1000 Schlüsselpaare verwendet.
- Die unsichere Übertragung des geheimen Schlüssels an die Kommunikationspartner entfällt, da nur der Public Key auf der jeweils anderen Seite der Kommunikationsbeziehung bekannt sein muss. Damit wird ein wesentliches Problem bei der dynamischen Verschlüsselung von Daten zwischen vielen Teilnehmern gelöst.
