Wie digitale Signaturen irgendwie funktionieren

Wie funktionieren digitale Signaturen?

Bevor wir uns mit den technischen Details der Funktionsweise digitaler Signaturen befassen, möchte ich euch mit einer lustigen Geschichte auflockern.

Man könnte meinen, dass digitale Signaturen kompliziert klingen, aber wenn man dieser Geschichte genau zuhört, sind sie es wirklich nicht.

Hallo! Ich bin Batman!

Stellt euch vor, Batman hat eine Kiste.

Schau dir meine Kiste an!

Diese Kiste hat ein Schloss ... ein ganz besonderes Schloss.

Dieses Schloss hat DREI Zustände:

1. Verschlossen (A): Wenn der Schlüssel ganz nach links gedreht wird, ist die Box verschlossen.
2. Entriegelt (B): Wenn der Schlüssel in der Mitte steht, ist sie entriegelt.
3. Verriegelt (C): Wenn der Schlüssel ganz nach rechts gedreht wird, ist das Schloss verriegelt.

Und das Schloss hat ZWEI separate Schlüssel: einen schwarzen und einen gelben.

1. Der schwarze Schlüssel kann nur RECHTS gedreht werden, d. h. er kann nur im Uhrzeigersinn gedreht werden (von A zu B zu C).
2. Der gelbe Schlüssel kann nur nach LINKS gedreht werden, d. h. nur gegen den Uhrzeigersinn (von C zu B zu A).

Das bedeutet, dass bei einem verschlossenen Kasten und einem Schloss in Position A nur der schwarze Schlüssel das Schloss durch eine Rechtsdrehung in Position B (entriegelt) öffnen kann.

Wenn die Box in Position C verriegelt ist, kann nur der gelbe Schlüssel sie entriegeln, indem er das Schloss nach links in Position B dreht.

Mit jedem Schlüssel kann die Box also verriegelt werden, aber wenn sie einmal verriegelt ist, kann sie nur mit dem anderen Schlüssel entriegelt werden.

Da Schwarz seine Lieblingsfarbe ist, wählt Batman den schwarzen Schlüssel und behält ihn für sich.

Nennen wir diesen Schlüssel seinen"privaten" Schlüssel, denn nur Batman hat ihn jetzt.

Nennen wir den zweiten Schlüssel, den gelben Schlüssel, seinen"öffentlichen" Schlüssel:

Batman fertigt eine Million Kopien davon an und wirft sie, wann immer er in seinem Batmobil durch die Straßen von Gotham City fährt, aus dem Fenster zu Fußgängern.

Überall liegen gelbe Schlüssel herum. Irgendwann hat jeder in Gotham City eine Kopie des "öffentlichen" Schlüssels.

In diesem Szenario hat Batman seinen privaten Schlüssel, der sich im Uhrzeigersinn von A zu B zu C drehen lässt.

Und alle anderen haben seinen öffentlichen Schlüssel, der sich gegen den Uhrzeigersinn von C über B zu A drehen lässt.

Batman zieht sich zurück!

Stellen wir uns vor, Bruce Wayne hat einen Sinneswandel und beschließt, sich als "Batman" zurückzuziehen und nach Kamar-Taj in Nepal zu ziehen, um zu studieren und unter dem Ancient One Mönch zu werden.

Ich bin dieses reichen und berühmten Superheldenlebens müde.

Er beschließt auch, sein gesamtes Geld Alfred, seinem Butler, zu vermachen.

Also schreibt er auf einen Zettel:"Gib Alfred so schnell wie möglich 1 Billion Dollar."

Batman legt dieses Stück Papier in die Schachtel. Mit seinem privaten Schlüssel dreht er seinen privaten Schlüssel in Position C ...und verschließtdie Schachtel.

Dann nimmt er ein weiteres Blatt Papier und schreibt dieselbe Nachricht:"Gib Alfred so schnell wie möglich eine Billion Dollar."

Dann gibt er Alfred dieses Blatt Papier und weist ihn an:

Gib das meinem Banker.

Und fügt dann hinzu:

Wenn mein Banker dir nicht glaubt, gib ihm die verschlossene Schachtel.

Jetzt gibt es also zwei Briefe mit derselben Botschaft. Einer ist in der Kiste eingeschlossen. Und der andere befindet sich in Alfreds Tasche, die theoretisch für jeden öffentlich sichtbar ist.

Später am Abend erzählt Batman seinem Kumpanen Robin, dass er in den Ruhestand geht und sein gesamtes Geld Alfred vermacht.

Robin gibt die Nachricht an die Presse weiter und am nächsten Tag ist sie in allen Fernsehnachrichtensendern zu sehen.

Batmans Banker, Daime Jimon, von der Gotham National Bank erfährt in seinem Büro über den Fernseher von den Neuigkeiten. Zu seiner Überraschung taucht Alfred auf, um sein Geld zu fordern, und übergibt ihm den Zettel.

Daime Jimon glaubt den Nachrichten nicht und weigert sich.

Alfred holt die verschlossene Schatulle hervor.

Dann lässt er die Schachtel auf seinen Schreibtisch fallen.

Jetzt hat der Bankangestellte sowohl die Nachricht als auch die Schachtel.

Wie alle anderen in Gotham City hat Daime Jimon einen gelben Schlüssel, den er auf der Straße unterhalb seines Büros aufgesammelt hat.

Daime Jimon holt den "öffentlichen" Schlüssel aus seiner Tasche und versucht, die Box damit zu öffnen.

Er dreht den "öffentlichen" Schlüssel gegen den Uhrzeigersinn nach links in Position B und die Box öffnet sich!

In der Schachtel befindet sich der Brief, den Batman geschrieben hat. Und er stimmt mit dem ersten Brief überein, den Alfred ihm gezeigt hat.

Daime Jimon entschuldigt sich bei Alfred und bittet seinen Assistenten, das Geld vorzubereiten.

Er stellt fest, dass die Schatulle nur mit Batmans "privatem" Schlüssel verschlossen werden konnte, den nur Batman besitzt.

Das bedeutet, dass niemand außer Batman den Brief in die Box legen konnte, und beweist, dass der Brief tatsächlich von Batman stammt!

Durch die Verwendung des "Schlüsselpaars" kann Batman beweisen, dass die Nachricht von ihm stammt, und zwar NUR von ihm, ohne eine tatsächliche handschriftliche Unterschrift vorlegen zu müssen.

Und die Verwendung der verschlossenen Box impliziert, dass die darin enthaltene Nachricht immer geschützt war und unberührt blieb (sobald die Box verschlossen war).

Im Grunde genommen beantwortet sie die Frage: "Wie kannst du mir beweisen, dass Batman diese Nachricht tatsächlich geschrieben hat, ohne dass er anwesend sein muss? Und dass diese Nachricht während der Übertragung nicht manipuliert wurde?"

Dies ist ein grobes Beispiel dafür, wieeine "digitale Signatur" funktioniert , aber hoffentlich bekommst du langsam eine Vorstellung davon.

Jetzt wollen wir lernen, wie eine digitale Signatur in der Kryptowelt tatsächlich funktioniert!