KurzdefinitionEin Sicherheitsprotokoll legt Regeln und technische Verfahren fest, mit denen Kommunikationspartner ihre Identität prüfen, Daten vertraulich übertragen und Veränderungen während der Übertragung erkennen können.

Aufgabe und Einordnung

Sicherheitsprotokolle erhöhen die Sicherheit des Datenverkehrs in Kommunikationsnetzen. Sie können auf verschiedenen Schichten eines Kommunikationsmodells eingesetzt werden. Welche Schutzfunktion im Vordergrund steht, hängt vom jeweiligen Verfahren und Einsatzgebiet ab.

Typische Ziele sind die sichere Authentisierung von Kommunikationspartnern, die vertrauliche Übertragung von Daten sowie die Prüfung, ob Inhalte unterwegs verändert wurden. Dafür kombinieren Protokolle unter anderem Schlüsselaustausch, kryptografische Verfahren und definierte Abläufe für den Aufbau einer geschützten Verbindung.

Protokolle auf Netzwerk- und Zugangsebene

Das Point-to-Point Protocol (PPP) dient der direkten Verbindung zweier Netzknoten. PPP ist selbst kein umfassendes Verschlüsselungsprotokoll, kann aber Verfahren zur Authentisierung einbinden. Historisch wurde es häufig bei Einwahl- und anderen Punkt-zu-Punkt-Verbindungen verwendet.

Für IP-Netze ist IPsec eine etablierte Protokollfamilie. Sie kann IP-Pakete authentisieren und verschlüsseln und wird unter anderem zur Absicherung virtueller privater Netze eingesetzt. Das ältere Point-to-Point Tunneling Protocol (PPTP) sowie das damit verbundene MPPE-Verfahren gelten für neue Installationen nicht mehr als zeitgemäße Wahl, da moderne Alternativen einen stärkeren Schutz bieten.

PAP

Ein einfaches Authentisierungsverfahren für PPP. Ohne zusätzlichen geschützten Kanal bietet es keinen angemessenen Schutz für Zugangsdaten.

SSH

Schützt Fernzugriffe und administrative Sitzungen durch verschlüsselte Kommunikation und Authentisierung.

TACACS+

Unterstützt die zentrale Prüfung und Steuerung administrativer Zugriffe auf Netzwerkkomponenten.

RADIUS

Überträgt Anfragen zur Authentisierung, Autorisierung und Protokollierung an einen zentralen Dienst.

Für die Datensicherheit bestimmter Tunnel-Verbindungen wurde außerdem L2Sec beschrieben. Bei der Bewertung eines Verfahrens sind jedoch nicht nur seine Bezeichnung, sondern auch Standardstatus, Implementierung, Konfiguration und aktuelle kryptografische Empfehlungen entscheidend.

Schutz höherer Schichten

Auf höheren Protokollschichten wird häufig Transport Layer Security (TLS) eingesetzt. TLS schützt beispielsweise Web-, E-Mail- oder Programmierschnittstellen vor unbefugtem Mitlesen und Manipulation. Der historische Vorgänger Secure Sockets Layer (SSL) ist veraltet; aktuelle Systeme sollten moderne TLS-Versionen und geeignete Konfigurationen verwenden.

Datagram Transport Layer Security (DTLS) überträgt vergleichbare Sicherheitsprinzipien auf datagrammorientierte Kommunikation. Damit eignet es sich für Anwendungen, die keine dauerhafte Transportverbindung verwenden.

Wichtig für die Praxis: Der Name eines Sicherheitsprotokolls garantiert noch keine sichere Verbindung. Protokollversion, Algorithmen, Schlüsselverwaltung, Zertifikatsprüfung und korrekte Konfiguration bestimmen gemeinsam das erreichbare Schutzniveau.

Die drei zentralen Schutzziele

Vertraulichkeit

Durch Verschlüsselung sollen Inhalte nur für berechtigte Kommunikationspartner lesbar sein.

Authentizität

Die Kommunikationspartner prüfen, ob die Gegenstelle tatsächlich die erwartete Identität besitzt. Dafür kommen beispielsweise Zertifikate, Schlüssel oder zentrale Authentisierungsdienste zum Einsatz.

Integrität

Prüfmechanismen machen erkennbar, ob übertragene Daten unbemerkt verändert wurden. Vertraulichkeit und Integrität ergänzen sich, erfüllen aber unterschiedliche Aufgaben.