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Ende-zu-Ende-Verschlüsselung: Definition, Grundlagen und Einsatzmöglichkeiten

Der Schutz sensibler Daten ist für Unternehmen von großer Bedeutung. Die Ende-zu-Ende-Verschlüsselung (E2E) hat sich dabei als wichtiges Werkzeug erwiesen: Sie kann die Vertraulichkeit der Kommunikation gewährleisten und sensible Informationen schützen. Hier erfahren Sie alles über die Grundlagen, Anwendungen und Sicherheitsaspekte von E2E-Verschlüsselung, den Unterschied zu P2P sowie über bewährte Methoden für eine erfolgreiche Implementierung in Ihrem Unternehmen.

Inhaltsverzeichnis

Was bedeutet Ende-zu-Ende-Verschlüsselung (E2E)?

Ende-zu-Ende-Verschlüsselung (E2E) ist ein Konzept der Informationssicherheit, das darauf abzielt, die Vertraulichkeit von Daten (Abhörsicherheit) während einer Übertragung zu gewährleisten. Dies gelingt, indem nur die beteiligten Parteien, die „Endpunkte“, die Daten entschlüsseln können. Gemeint sind hierbei in erster Linie Netzwerk-Endpunkte, nicht zwingend physische Kommunikationspartner:innen (Personen) oder Anwendungen. Ein oft verwechseltes, aber mit E2E nicht identisches Konzept ist Peer-to-Peer („Punkt-zu-Punkt“, P2P, siehe Infokasten).
Peer-to-Peer (P2P) vs. E2E

Oft fällt im Zusammenhang mit E2E die Abkürzung „P2P“. Diese steht für „Peer-to-Peer“ und beschreibt eine dezentrale Interaktion zwischen gleichberechtigten Netzwerkgeräten. In Bezug auf Ende-zu-Ende-Verschlüsselung bedeutet dies, dass die Verschlüsselung zwischen den Kommunikationsparteien direkt erfolgt, ohne dass eine zentrale Instanz als Vermittler agiert, wie zum Beispiel ein zentraler Server. Das Peer-to-Peer-Modell kann die Sicherheit in Ihrem Unternehmensnetzwerk stärken, da keine zentrale Autorität oder Infrastruktur die potenzielle Angriffsfläche erhöht. Peer-to-Peer-Anwendungen (P2P) stellen also einen Anwendungsfall des End-to-End-Prinzips dar, der ohne E2E nicht möglich wäre.

Bei herkömmlichen Verschlüsselungsmethoden wie der Punkt-zu-Punkt-Verschlüsselung werden Daten auf dem Übertragungsweg durch verschiedene Knotenpunkte entschlüsselt und wieder verschlüsselt. Im Gegensatz dazu erfolgt die Ver- und Entschlüsselung bei der Ende-zu-Ende-Verschlüsselung ausschließlich beim Sender und beim Empfänger. Das primäre Ziel besteht darin, sensible Informationen vor unbefugtem Zugriff zu schützen.
Unkenntlicher Computerhacker tippt auf einem Smartphone

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Wie funktioniert E2E?

Die Ende-zu-Ende-Verschlüsselung beruht auf einem Verschlüsselungsprozess, der sicherstellen soll, dass die Kommunikation zwischen Sender- und Empfängersystem geschützt ist. Dieser Prozess besteht aus mehreren grundlegenden Schritten:
  1. Schlüsselgenerierung: Zunächst generieren Sender und Empfänger jeweils einen öffentlichen Schlüssel und einen privaten Schlüssel. Der öffentliche Schlüssel dient dazu, die Daten zu verschlüsseln, während der private Schlüssel verwendet wird, um sie zu entschlüsseln.
  2. Verschlüsselung beim Sender: Wenn der Sender eine Nachricht senden möchte, verwendet er den öffentlichen Schlüssel des Empfängers, um die Nachricht zu verschlüsseln. Dadurch wird sichergestellt, dass nur der Empfänger die Nachricht mit seinem privaten Schlüssel entschlüsseln kann.
  3. Übertragung der verschlüsselten Nachricht: Die verschlüsselte Nachricht wird dann übertragen, zum Beispiel über das Internet. Da die Nachricht während des Transports verschlüsselt ist, können Dritte den Inhalt nicht lesen, auch wenn sie die Übertragung abfangen.
  4. Entschlüsselung beim Empfänger: Schließlich kommt die verschlüsselte Nachricht beim Empfänger an, der seinen privaten Schlüssel verwendet, um sie zu entschlüsseln. Dadurch wird der zuvor verschlüsselte Inhalt wieder lesbar.
Ein wichtiges Verfahren zur Durchführung eines solchen Schlüsselaustauschs ist das sogenannte Diffie-Hellman-Verfahren, das wir Ihnen auch in unserem Beitrag zum Thema SSL-Zertifikate vorstellen:
Infografik, bei der mithilfe von Schlüsseln und Pfeilen der Weg von unsicherer zu sicherer Kommunikation über das Internet nach Diffie-Hellman dargestellt wird
Das Diffie-Hellman-Verfahren sorgt dafür, dass aus unsicheren Verbindungen eine sichere Kommunikation via HTTPS wird.

Öffentlicher Schlüssel

Ein öffentlicher Schlüssel ist Teil eines asymmetrischen Verschlüsselungsverfahrens und dient dazu, Daten zu verschlüsseln oder digitale Signaturen zu überprüfen. Nachdem der Schlüssel generiert wurde, kann er frei verteilt werden – daher der Zusatz „öffentlich“.
Der öffentliche Schlüssel verschlüsselt Daten, die dann nur mit dem zugehörigen privaten Schlüssel entschlüsselt werden können. Obwohl der öffentliche Schlüssel zur Verschlüsselung verwendet wird, kann man mit ihm die verschlüsselten Daten nicht wieder entschlüsseln.

Privater Schlüssel

Der private Schlüssel ist der Gegenpart zum öffentlichen Schlüssel und entschlüsselt die verschlüsselten Daten. Anders als der öffentliche Schlüssel muss der private Schlüssel geheim gehalten werden und darf nicht öffentlich bekannt sein – er wird also ausschließlich „privat“ verwendet.

Der Unterschied zu anderen Verschlüsselungsverfahren

Der Unterschied zwischen der Ende-zu-Ende-Verschlüsselung und anderen verbreiteten Verschlüsselungsverfahren liegt vor allem darin, wer Zugriff auf die entschlüsselten Daten hat und wo die Daten entschlüsselt werden. In der folgenden Tabelle finden Sie eine Übersicht der wichtigsten Unterschiede.
Unterschiede von E2E zu anderen Verschlüsselungsverfahren
Ende-zu-Ende (E2E)
Nur Sender & Empfänger
Ja
Ja
(z.B. TLS / SSL)
Server & ggf. Dritte
Ja
Nein
Serverseitige Verschlüsselung (z. B. Cloud-Dienste wie Google Drive)
Anbieter sowie Berechtigte
Je nach Anbieter
Ja
Clientseitige Verschlüsselung (z.B. wie Tresorit)
Nur Nutzer:innen
Ja
Ja
Verfahren
Wer kann Daten lesen?
Schutz während Übertragung
Schutz auf Server

Anwendungsbeispiele für die Ende-zu-Ende-Verschlüsselung

Eine Vielzahl von Anwendungen und Plattformen greift auf die Ende-zu-Ende-Verschlüsselung zurück, um die Sicherheit und Vertraulichkeit der Kommunikation zu gewährleisten. Unternehmen, die auf diese Technologie setzen, können das Vertrauen ihrer Kund:innen stärken und gleichzeitig sicherstellen, dass ihre Kommunikation vor unbefugtem Zugriff geschützt ist. Hier sind einige Anwendungsbeispiele:
  • Messaging-Apps: Messaging-Apps wie Signal, WhatsApp, und Telegram nutzen E2E-Verschlüsselung oder bieten zumindest die Option, dass ausschließlich die Kommunikationspartner:innen die Nachrichten lesen können. Dadurch hat selbst der Anbieter der Messaging-Plattform – soweit bekannt – keinen Zugriff auf den Inhalt der Nachrichten.
  • E-Mail-Verschlüsselung: Verschiedene E-Mail-Clients und Dienste bieten die Möglichkeit zur E2E-Verschlüsselung von E-Mails an. Bekannte Beispiele sind PGP (Pretty Good Privacy) bei Mozilla Thunderbird und S/MIME (Secure/Multipurpose Internet Mail Extensions) bei etwa Microsoft Outlook.
  • Dateiübertragungsdienste: Cloud-Plattformen wie Microsoft OneDrive, Google Drive und bieten Optionen für die E2E-Verschlüsselung von Dateien. Dies ermöglicht es Ihnen, hochgeladenen Dateien so zu verschlüsseln, dass nur autorisierte Nutzer:innen mit den entsprechenden Schlüsseln darauf zugreifen können.
  • Videokonferenzplattformen: Einige Videokonferenzplattformen wie Zoom bieten E2E-Verschlüsselung für die Übertragung von Audio- und Videodaten während der Konferenzen an. Dies stellt sicher, dass die Inhalte der Konferenzen nur von den Teilnehmer:innen und nicht von externen Parteien gesehen werden können.
Allerdings: Dass bestimmte Unternehmen eine Ende-zu-Ende-Verschlüsselung anbieten, bedeutet nicht automatisch, dass all Ihre Daten dort geschützt sind. Die Verschlüsselung bezieht sich meist ausschließlich auf den Übertragungsweg. Metadaten und Cloud-Back-ups sind beispielsweise häufig nicht verschlüsselt. Zudem unterliegen US-amerikanische Anbieter dem Cloud Act, welcher der US-Regierung auch Zugriff auf außerhalb der USA gespeicherte Daten erlaubt.

Vorteile von E2E

Die Ende-zu-Ende-Verschlüsselung bietet Unternehmen viele Vorteile, insbesondere im Hinblick auf Datenschutz, Compliance und Vertrauen. Die wichtigsten davon sind:
  • Schutz sensibler Geschäftsdaten: E2E stellt sicher, dass nur die Kommunikationspartner:innen Zugriff auf die Inhalte haben – nicht einmal der Dienstanbieter. Dies schützt unter anderem vertrauliche Kundeninformationen, Finanzdaten sowie Informationen zu Geschäftsprozessen und -strategien.
  • Einhaltung gesetzlicher Vorschriften: Viele Branchen unterliegen strengen Datenschutzgesetzen. Unternehmen können gesetzliche Anforderungen erfüllen, indem sie den Zugriff auf personenbezogene Daten mittels E2E einschränken können. Darunter fällt vor allem die europäische Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO).
  • Minimierung von Datenlecks: Selbst wenn ein Server kompromittiert wird, sind die Daten aufgrund der Ende-zu-Ende-Verschlüsselung für Dritte unlesbar. Das reduziert eventuelle Kosten und Reputationsschäden bei Sicherheitsvorfällen sowie die Haftungsrisiken gegenüber Kund:innen und Geschäftpartner:innen bei einer Datenpanne.
  • Vertrauensgewinn: Unternehmen, die E2E verwenden, signalisieren einen verantwortungsvollen Umgang mit den ihnen anvertrauten Daten und stehen für Transparenz und Sicherheit. Dies stärkt die Kundenbindung und erleichtert geschäftliche Partnerschaften.
  • Schutz vor Industriespionage: Gerade in wettbewerbsintensiven Märkten ist der Schutz interner Kommunikation wichtig. E2EE verhindert unter anderem das Abhören von Geschäftsentscheidungen, das Mitlesen von Zugangsdaten für geschäftliche Accounts (Man-in-the-Middle) und die Manipulation von Daten während der Übertragung.
  • Zukunftssicherheit: Mit zunehmender Digitalisierung und wachsenden Cyberbedrohungen wird E2E künftig der Standard sein. Unternehmen, die frühzeitig investieren, positionieren sich bereits jetzt als Vorreiter und vermeiden spätere Umstellungskosten.
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Wie sicher ist die Ende-zu-Ende-Technologie?

Die Ende-zu-Ende-Verschlüsselung bietet ein hohes Maß an Sicherheit und Datenschutz. Als Unternehmen sollten Sie Verschlüsselungsalgorithmen sorgfältig auswählen und die Schlüssel sicher managen. Dadurch stellen Sie sicher, dass ihre Kommunikation tatsächlich vor unbefugtem Zugriff geschützt ist.
Die Sicherheitsqualität hängt in der Praxis von verschiedenen Faktoren ab. Dazu gehören:

Verschlüsselungsalgorithmen und -protokolle

Die Sicherheit der E2E-Verschlüsselung hängt stark von den verwendeten Verschlüsselungsalgorithmen und -protokollen ab. Es ist wichtig, dass Sie moderne und sichere Verschlüsselungstechniken verwenden, die den aktuellen Sicherheitsstandards entsprechen. Eine Schwachstelle in diesen Algorithmen könnte die Sicherheit Ihrer gesamten Kommunikation gefährden.
Ein Beispiel für ein sicheres Protokoll ist das des Messengers Signal. Dieser verwendet ein Open-Source-Protokoll, das Ende-zu-Ende-Verschlüsselung für Nachrichten, Anrufe und Dateiübertragungen bietet. Hierbei kommen verschiedene Verschlüsselungsalgorithmen wie Axolotl Ratchet (auch als Double Ratchet bekannt) und XEdDSA (Extended Edwards-curve Digital Signature Algorithm) zum Einsatz.

Schlüsselmanagement

Das Management der Schlüssel, die für die Verschlüsselung und -Entschlüsselung verwendet werden, ist entscheidend für die Sicherheit. Es ist wichtig, dass die Schlüssel sicher generiert, gespeichert und ausgetauscht werden. Das stellt sicher, dass nur autorisierte Nutzer:innen in Ihrem Unternehmen Zugriff auf die verschlüsselten Daten haben. Andere Mitarbeiter:innen sollten nicht über die Schlüssel verfügen, so dass sie die Verschlüsselung selbst bei einer erfolgreichen Spear-Phishing-Attacke nicht kompromittieren können.
OpenPGP ist eine Open-Source-Implementierung des PGP-Standards. Sie bietet Funktionen für den E2E-Schlüsselaustausch und die Verschlüsselung von E-Mails, Dateien und anderen Daten.
Keybase ist eine Plattform für sichere Kommunikation und Dateiaustausch, die E2E-Verschlüsselung verwendet. Sie ermöglicht Ihnen, sicher Nachrichten zu verschicken und Dateien zu teilen, während der Schlüsselaustausch automatisch verwaltet wird.

E2E-Schulungen für Ihr Personal

Die Sicherheit der E2E-Verschlüsselung hängt auch vom Bewusstsein und der Schulung der Nutzer:innen ab. Es ist wichtig, dass sich Ihre Belegschaft darüber bewusst ist, wie sie die Technologie richtig verwenden und welche Sicherheitsvorkehrungen sie treffen kann, um die Daten Ihres Unternehmens zu schützen. Sorgen Sie aus diesem Grund für regelmäßig Security-Awareness-Trainings – entweder durch qualifiziertes Personal innerhalb Ihres Unternehmens oder durch einen externen Anbieter. Diese Schulungen sollten folgende Aspekte behandeln:
  • Für Sicherheit sensibilisieren: Beginnen Sie mit einer Schulungseinheit, in der Sie die Sicherheitsgrundlagen und die Bedeutung von E2E-Verschlüsselung erklären. Veranschaulichen Sie die potenziellen Risiken von unverschlüsselter Kommunikation und wie E2E-Verschlüsselung dabei hilft, sensible Daten zu schützen.
  • In die Technologie einführen: Erklären Sie die Funktionsweise von E2E-Verschlüsselung und die zugrunde liegenden Konzepte. Zeigen Sie Beispiele für E2E-Verschlüsselungsprotokolle und -werkzeuge auf.
  • Praktische Schulungen durchführen: Führen Sie praktische Übungen mit den Werkzeugen durch, die Ihr Unternehmen für E2E-Verschlüsselung einsetzt. Zeigen Sie Ihren Mitarbeiter:innen, wie sie Messaging-Apps einsetzen oder die E-Mail-Verschlüsselung mit PGP einrichten.
  • Best Practices aufzeigen: Erläutern Sie bewährte Verfahren für den sicheren und korrekten Umgang mit öffentlichen und privaten Schlüsseln (siehe oben). Machen Sie deutlich, wie wichtig Passwortschutz, regelmäßige Aktualisierungen und sicheres Speichern von privaten Schlüsseln sind.
  • Sicherheitsvorfälle simulieren: Verdeutlichen Sie anhand von simulierten Sicherheitsvorfällen, wie Ihre Mitarbeiter:innen angemessen darauf reagieren können. Lassen Sie sie beispielsweise Sicherheitslücken identifizieren oder verlorene Verschlüsselungsschlüssel wiederherstellen.
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Welche Messenger verwenden Ende-zu-Ende-Verschlüsselung?

Die E2E-Verschlüsselung ist vor allem in der direkten täglichen Kommunikation wichtig. Dies betrifft also nicht nur E-Mail-Programme und Collaboration-Tools, sondern auch Messenger, über die Ihre Belegschaft geschäftliche Informationen austauscht. Dabei kann es sich sowohl um interne Unternehmenskommunikation handeln als auch um die Kommunikation mit Kund:innen, wie etwa bei Support-Angeboten oder Marketingaktionen.
Ihr Personal sollte zwar dazu angehalten sein, vor allem von Ihrer Firma vorgegebene Tools wie etwa Microsoft Teams oder Slack für die interne Kommunikation zu nutzen. Im geschäftlichen Alltag und auf Geschäftsreisen jedoch nutzen viele Personen andere weitverbreitete Messenger, um schnell und unkompliziert Dinge zu besprechen oder Fragen zu klären. Hierbei können unbedacht ausgetauschte sensible Informationen oder Geschäftsdaten in die Hände Dritter gelangen, wenn es keine Ende-zu-Ende-Verschlüsselung gibt.
Dasselbe kann beim Kontakt mit Kund:innen passieren. Hier jedoch geht es vor allem um den Schutz der persönlichen Daten und Angaben der Personen, die mit Ihrem Unternehmen in Kontakt stehen. Schützen Sie diese nicht ausreichend, verstoßen Sie gegen die DSGVO, was juristische Konsequenzen und empfindliche Strafzahlungen nach sich ziehen kann. Die meisten der bekannten Messenger verfügen mittlerweile über Ende-zu-Ende-Verschlüsselung:
  • WhatsApp: bietet E2E als Standard
  • Signal: bietet E2E als Standard
  • Telegram: bietet E2E, jedoch nicht als Standard
  • (Facebook-)Messenger: bietet E2E als Standard
  • Threema: bietet E2E als Standard
Beachten Sie jedoch: Viele Messenger verlangen eine persönliche Registrierung mit Telefonnummern sowie Vor- und Nachnamen, speichern die Metadaten und versendeten Daten auf ausländischen Servern und verfolgen Ihr Nutzungsverhalten. Auch wenn weitverbreitete Messenger wie etwa WhatsApp mittlerweile über Ende-zu-Ende-Verschlüsselung verfügen, verstoßen Sie damit genau genommen gegen die DSGVO.
Stattdessen sollten Sie sensible Informationen lediglich über Business-Messenger wie den Blackberry Messenger austauschen. Möglich sind auch Collaboration-Tools wie Slack, Teamwire oder Microsoft Teams, die Ihr Unternehmen im Rahmen seiner Compliance-Richtlinien freigegeben hat.
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Ende-zu-Ende-Verschlüsselung: Das Wichtigste in Kürze

  • Ende-zu-Ende-Verschlüsselung gewährleistet hohe Sicherheit, indem sie sicherstellt, dass nur die beteiligten Parteien auf den Inhalt der Kommunikation zugreifen können.
  • Sie wird unter anderem in Messaging-Apps, E-Mails, Dateiübertragungsdiensten und Videokonferenzplattformen eingesetzt.
  • Für die Sicherheit ist entscheidend, dass die verwendeten Schlüssel auf sichere Weise erstellt, gespeichert und ausgetauscht werden.
  • Die Vorteile von E2E liegen unter anderem in dem zuverlässigen Schutz sensibler Geschäftsdaten, der Einhaltung gesetzlicher Vorschriften wie vor allem der DSGVO, der Minimierung von Datenpannen und der Zukunftssicherheit.
  • Sie sollten die Belegschaft Ihres Unternehmens fortlaufend in der Handhabung der Ende-zu-Ende-Verschlüsselung schulen, um die Technologie sicher zu nutzen und Ihre Geschäftsdaten vor unbefugtem Zugriff zu schützen.
  • Verbreitete Messenger verfügen zwar mittlerweile meistens über eine Ende-zu-Ende-Verschlüsselung, speichern die Daten jedoch nicht DSGVO-konform. Deshalb sollten Sie diese für die Unternehmenskommunikation nicht verwenden.
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