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Zunächst ein Blick auf das, was die meisten von uns auf dem Schreibtisch stehen haben: Einen Desktop-PC mit Windows. Dieses Betriebssystem bringt von Hause aus einige Werkzeuge zum Verschlüsseln von Dateien, Ordnern und ganzen Festplatten mit. Deren größter Nachteil: Sie sind nicht in allen Varianten von Windows 7 und 8 eingebaut, sondern zum Beispiel nur in Windows 7 Enterprise/Ultimate und Window 8 Pro.

Mit Windows-Bordmitteln verschlüsseln

Das verschlüsselnde Dateisystem (Encrypting File System, EFS) von Windows verschlüsselt die Daten eines Benutzers, wenn dies im Dialogfeld “Eigenschaften” der Datei aktiviert wird. Nun können andere Benutzer die Datei nicht mehr lesen. Das gilt auch für Zugriffe, die Windows umgehen und direkt die Festplatte lesen.

Für den Benutzer ist die Verschlüsselung unsichtbar, da die Dateien automatisch ver- und entschlüsselt werden. Das EFS eignet sich allerdings nicht dafür, um Dateien verschlüsselt zwischen Benutzern auszutauschen. Außerdem bietet es keine hundertprozentige Sicherheit. Um die Probleme nach Schlüsselverlusten zu beheben, können die Schlüssel der Benutzer zentral bei einem Admin gespeichert werden - eine mögliche Sicherheitslücke.

Deutlich sicherer und komfortabler ist BitLocker, mit dem ganze Festplatten verschlüsselt werden können. Sie können nur genutzt werden, wenn ein Kennwort oder ein spezieller Schlüssel vorhandenen ist. So kann zum Beispiel der Systemstart mit BitLocker fordern, das ein USB-Stick mit einer Schlüsseldatei eingesteckt ist.

Wenn ein Computer einen so genannten TPM-Chip (Trusted Platform Module) mit grundlegenden Sicherheitsfunktionen besitzt, können die Schlüssel an diese bestimmte Hardware gebunden werden. Zur Erhöhung der Sicherheit ist es möglich, den TPM-Chip mit einem Kennwort oder einem USB-Stick zu kombinieren. BitLocker gilt als ausreichend sicher, es gibt jedoch Hintertüren - zum Beispiel Software zum Rekonstruieren von Passwörtern.

Verschlüsselung für Desktop und Mobile

Wer es noch flexibler haben will, muss zu einer Verschlüsselungslösung von einem anderen Anbieter greifen. Unter Windows und Linux hat sich die komfortable Lösung TrueCrypt etabliert. Sie bietet die Verschlüsselung von Laufwerken oder Partitionen an, kennt aber auch so genannte verschlüsselte Container. Das sind Dateien, die beliebige weitere Dateien und Ordner enthalten können.

Der Container wird verschlüsselt und mit einem Passwort geschützt. Das wird bei jedem Öffnen des Containers abgefragt. Wer es etwas bequemer haben will, kann den Container wie ein Laufwerk in das System einhängen. Das System gilt als sehr sicher, kann aber von dem oben erwähnten Passwortspäher (mit entsprechendem Aufwand) geknackt werden.

Wer zusätzlich zu einem Desktop-PC auch Mobilgeräte unter iOS oder Android nutzen will, muss ebenfalls nicht auf eine kompatible Verschlüsselung verzichten. Unter Android hilft EDS (Encrypted Data Store) Dateien in verschlüsselten TrueCrypt-Containern auf dem Mobilgerät zu speichern.

Wer seine TrueCrypt-Container mit bestimmten kompatiblen Einstellungen erzeugt, kann sie mit EDS problemlos weiterbearbeiten. Die etwas eingeschränkte Lite-Version von EDS ist kostenlos, die kostenpflichtige Version bietet alle Funktionen inklusive der automatischen Synchronisation mit Dropbox.

Unter iOS erfüllt Disk Decipher eine ähnliche Aufgabe: Die App öffnet und speichert TrueCrypt-Container. Sie synchronisiert sich mit DropBox sowie jedem Speicherdienst, der über eine WebDAV-Schnittstelle angesprochen werden kann.

Deutlich komfortabler und umfassender ist BoxCryptor für Android, iOS, Windows und Macinstosh. Das Verschlüsselungswerkzeug richtet sich auf Online-Festplatten wie Dropbox, Google Drive, Microsoft SkyDrive, Box.net, SugarSync und andere Dienste mit WebDAV-Schnittstelle.

Die App kann ganze Ordner oder einzelne Dateien rasch und unkompliziert verschlüsseln. Sie arbeitet dateibasiert und mit dem AES-256-Standard. Ver- und entschlüsselt wird auf dem lokalen Gerät. Der Anbieter in der Cloud erhält nur die verschlüsselten Dateien.

Mit diesen Lösungen können Dateien auf lokalen und entfernten Datenträgern mehr oder weniger sicher verschlüsselt werden. Natürlich können solche verschlüsselten Dateien auch an andere Personen geschickt werden, doch dann gibt es ein Problem: Der Schlüssel muss ebenfalls an den Empfänger übermittelt werden, auf welche Weise auch immer.

Public-Key-Cryptography

Diese potentielle Sicherheitslücke umgeht die “Public-Key-Cryptography”. Stark vereinfacht sieht dieses Verfahren so aus: Wer eine verschlüsselte Nachricht empfangen (!) will, muss zunächst zwei Schlüssel erzeugen, einen öffentlichen und einen geheimen, privaten Schlüssel.

Den öffentlichen Schlüssel sendet er an die Person, die ihm eine verschlüsselte Nachricht schicken will. Es ist dabei egal, ob jemand anderes den Schlüssel kennt, er hat eine ganz spezifische Aufgabe: Er wird zum Verschlüsseln der Nachricht genutzt. Sie kann nun nur noch von einer einzigen Person entschlüsselt werden: Dem Besitzer des privaten Schlüssels.

Das Public-Key-Prinzip beruht also auf zwei entscheidenden Elementen: Erstens gibt es nicht einen Schlüssel, sondern ein Schlüsselpaar, von dem ein Teil zum Ver- und das andere zum Entschlüsseln eingesetzt wird. Und zweitens wird zum Übermitteln der Nachricht nicht das eigene Schlüsselpaar, sonder das des Empfängers genutzt.

Wer das zu kompliziert erklärt findet, sollte es einfach mal ausprobieren und zwar mit der  Open-Source-Software GnuPG, die eine solche Public-Key-Cryptography ermöglicht. Für Windows-Rechner ist Gpg4Win empfehlenswert. Das Programmpaket liefert neben GnuPG auch eine Benutzeroberfläche für Windows sowie Plugins für Outlook 20003 und Outlook 2007. Benutzer von Outlook 2010 und 20103 sind auf eine kommerzielle Lösung angewiesen: GPG4O.

Für Android gibt es eine kostenlose und kompatible Umsetzung des Verschlüsselungsprinzip mit der App APG . Damit können E-Mails verschlüsselt und signiert sowie Dateien verschlüsselt werden. APG erfordert allerdings für den vollen Umfang seiner Möglichkeiten den Einsatz des E-Mail-Clients K-9.

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