ECDH-Schlüsselaustausch zum Mitverfolgen

So funktioniert ECDH

Der ECDH-Schlüsselaustausch (Elliptic Curve Diffie-Hellman) löst ein altes Problem: Zwei Parteien wollen über eine abhörbare Leitung einen gemeinsamen Schlüssel vereinbaren, ohne ihn je zu übertragen. Alice und Bob erzeugen dazu je ein Schlüsselpaar auf derselben Kurve. Sie tauschen nur die öffentlichen Schlüssel aus. Jeder kombiniert dann den eigenen privaten Schlüssel mit dem öffentlichen des anderen und erhält dasselbe Shared Secret. Wer nur mitliest, kennt beide öffentlichen Schlüssel, kann daraus das Geheimnis aber nicht berechnen; dafür müsste er das Problem des diskreten Logarithmus auf elliptischen Kurven lösen.

Die Demo zeigt alle Schritte mit echten Werten aus der WebCrypto-Schnittstelle Ihres Browsers: X25519 nach RFC 7748, wie es TLS 1.3, SSH und Signal verwenden, oder die NIST-Kurven P-256 und P-384 auf Basis elliptischer Kurven nach SP 800-56A. Das rohe gemeinsame Geheimnis wird nicht direkt als Schlüssel benutzt, sondern über HKDF mit SHA-256 in einen AES-256-Schlüssel umgewandelt. Damit verschlüsselt Alice Ihre Nachricht mit AES-GCM, Bob entschlüsselt sie. Mit dem Testvektor aus RFC 7748 können Sie das Ergebnis mit dem im Standard veröffentlichten Wert vergleichen. Wie AES-GCM mit einem Passwort funktioniert, zeigt die AES-Verschlüsselung.

Grenze des klassischen Diffie-Hellman-Verfahrens: Ohne Authentisierung weiß Alice nicht, ob der öffentliche Schlüssel wirklich von Bob stammt. Ein Angreifer in der Mitte könnte mit beiden getrennt einen Schlüssel aushandeln. In der Praxis wird der Austausch deshalb mit Zertifikaten oder Signaturen abgesichert. Die Werte auf dieser Seite sind nur zum Lernen gedacht; die privaten Schlüssel werden angezeigt und sind damit verbraucht.