Diffie-Hellman und Forward Secrecy

Kurz: Diffie-Hellman lässt zwei Parteien über ein offenes Netz einen gemeinsamen geheimen Schlüssel vereinbaren, ohne ihn je zu übertragen. Forward Secrecy sorgt dafür, dass später gestohlene Schlüssel alte Gespräche nicht öffnen.

Genauer: Jeder wählt ein privates Geheimnis, berechnet daraus einen öffentlichen Wert und tauscht ihn aus. Aus eigenem Geheimnis und fremdem öffentlichen Wert entsteht derselbe Schlüssel, den Mithörer nicht berechnen können, weil das diskrete Logarithmusproblem als schwer gilt.

Im Detail

• Modulare Variante: Öffentlich: Primzahl p und Basis g. Alice sendet g^a mod p, Bob g^b mod p, gemeinsamer Schlüssel g^(ab) mod p.
• ECDH: Dasselbe auf elliptischen Kurven, mit kürzeren Schlüsseln (z. B. X25519).
• Ephemeral: Für jede Sitzung neue Schlüsselpaare (DHE/ECDHE) = Forward Secrecy.
• Man-in-the-Middle: DH allein authentisiert nicht. Deshalb Signaturen/Zertifikate dazu.
• Anwendung: TLS, SSH, Signal-Protokoll (Double Ratchet), WireGuard.
• Quantencomputer: Shors Algorithmus bricht DH/ECDH, daher Post-Quanten-Verfahren.

Siehe auch: TLS-Handshake im Detail, Elliptische Kurven und digitale Signaturen