Passwort

Das einfachste Verfahren besteht darin, innerhalb einer klar definierten Gruppe von Eingeweihten ein gemeinsam bekanntes Passwort zu vereinbaren. In der IT-Technik spricht man von einem „Shared Secret“. Das Wesentliche bei diesem Verfahren ist es, dass alle Kommunikationspartner das gleiche „richtige“ Passwort kennen. Ein Nachteil dieses Verfahrens ist es, dass bei einem Passwort-Verrat alle Beteiligten gleichermaßen verdächtigt werden müssen, nicht vertraulich mit dem Passwort umgegangen zu sein. Außerdem müssen sich nach Bekanntwerden des Passworts alle Kommunikationspartner auf ein neues Passwort einigen.

Der übliche Anwendungsfall von Passwörtern ist, dass ein Passwort einer einzelnen Person zugeordnet ist und dass diese Person das Passwort geheim hält.

Einmalkennwörter können nur einmal zur Authentifizierung benutzt werden und sind danach ungültig. So entsteht kein Schaden, wenn das Passwort während der Authentifizierung ausgespäht wird. Traditionell werden mehrere Einmalkennwörter auf Vorrat festgelegt und in Form einer Liste vermerkt, die sicher verwahrt werden muss. Solche Einmalkennwörter werden zum Beispiel als Transaktionsnummern (TAN) beim Online-Banking verwendet. Sie können aber auch erst kurz vor ihrer Benutzung unter Einbeziehung der Uhrzeit und einer PIN erzeugt werden und nur zur Benutzung binnen weniger Minuten geeignet sein.

Passwörter zur Authentifizierung bieten die größte Sicherheit, wenn diese nur einmalig verwendet werden. Jeder wiederholte Einsatz des Passwortes erhöht die Gefahr, bei unverschlüsseltem Transfer oder Spionage-Maßnahmen (wie z. B. durch Keylogging oder Phishing) das Passwort zu verraten. Dadurch, dass Passwörter dauerhaft gültig sind, können die so erlangten Passwörter wiederverwendet werden, ganz im Gegensatz zu Transaktionsnummern, die nur einmal verwendbar sind.

Aus dieser Überlegung heraus stammt die Anforderung, dass Passwörter regelmäßig geändert werden. Gegen diese Anforderung spricht jedoch, dass es für Menschen schwierig ist, sich alle 3 Monate ein neues Passwort zu merken. In der Praxis passiert es häufig, dass derartige Passwörter mit einer Zahl aufhören, die alle 3 Monate um 1 erhöht wird. Dieses Verfahren erhöht die Sicherheit des Passworts nicht wesentlich, da ein einmal bekannt gewordenes Passwort auf zukünftige Passwörter schließen lässt. Unter anderem aus diesen Grund wurden die Vorgaben des BSI, wann ein Passwort geändert werden muss, im Jahr 2020 angepasst – seitdem müssen Passwörter nicht mehr regelmäßig ablaufen.[2]

Die Übertragung des Passwortes vom Benutzer zum System sollte sicher sein, z. B. durch Verwendung von verschlüsselten Kanälen zur Übertragung (siehe auch TLS). Dadurch wird es bei sicherer Implementierung und ausreichender Stärke der Verschlüsselung für den Angreifer nahezu unmöglich, das Passwort in Erfahrung zu bringen, da die Rechenkapazität heutiger Rechner bei weitem nicht ausreicht, um moderne Verschlüsselungen in angemessener Zeit zu knacken.

Passwörter sollten nicht aufgeschrieben werden, sondern idealerweise nur im Kopf der jeweils berechtigten Personen gespeichert sein. Dazu ist erforderlich, dass das Passwort sich leicht merken lässt. Das steht jedoch im Konflikt dazu, dass alle Unberechtigten das Passwort nicht durch Erraten herausfinden dürfen. In diesem Spannungsfeld versuchen Passwortrichtlinien einen pragmatischen Kompromiss zu finden.

Das Passwort darf nicht im Klartext gespeichert werden. (Siehe Speichern von Passwörtern)

Die Sicherheit eines Passworts ergibt sich direkt daraus, wie lange ein Angreifer braucht, um es herauszufinden. Sofern der Angreifer nicht auf Folter, Datenlecks oder ähnliche Seitenkanalattacken zurückgreifen kann, bleibt nur die Möglichkeit, das Passwort gezielt zu erraten. Um dieses Erraten möglichst aufwendig zu machen, sollte das Passwort eine große Entropie haben. Die Entropie eines Passworts ist die Anzahl der Ja/Nein-Fragen, die ein Angreifer nacheinander stellen muss, um das Passwort erst einzugrenzen und schließlich zu erraten. Da der Angreifer üblicherweise nicht auf jede dieser Ja/Nein-Fragen direkt eine Antwort bekommt, muss er die Ja/Nein-Fragen alle im Voraus kombinieren. Bereits bei 40 Ja/Nein-Fragen muss er dafür mehr als 1 Billion mögliche Passwörter ausprobieren.[3]

Die Mindestlänge eines Passwortes hängt davon ab, wofür es verwendet wird. Das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) empfiehlt für Onlinezugänge Passwörter mit mindestens acht Groß- und Kleinbuchstaben sowie Sonderzeichen und Ziffern zu verwenden, für WLAN-Zugänge hingegen Passwörter aus mindestens zwanzig Zeichen.[4] Dies ist insbesondere dann nötig, wenn eine unbeschränkte Anzahl von Versuchen mit verschiedenen Passwörtern einen Zugang zulässt und damit einen Angriff („Erraten“) nach der sogenannten Brute-Force-Methode ermöglicht. Diese Empfehlung weicht hinsichtlich der Verwendung verschiedener "Zeichenarten" von den 2017 erneuerten Regeln des National Institute of Standards and Technology ab.[5]

Im August 2017 veröffentlichte das National Institute of Standards and Technology (NIST) der USA neue Regeln für sichere Passwörter. Den Autoren nach erzeugten viele der alten Regeln – wie etwa Groß- und Kleinschreibung, Sonderzeichen, häufiges Wechseln der Passwörter –, die in den letzten Jahren als wichtige Empfehlung galten, nur wenig bis gar keine zusätzliche Sicherheit.[5][6] Die Regeln von 2017 besagen unter anderem:

• Ein vom Nutzer selbst gewähltes Passwort muss mindestens 8 Zeichen haben. Jedes kürzere Passwort ist auf jeden Fall abzulehnen, da unsicher.
• Passwortrichtlinien wie „muss mindestens 1 Sonderzeichen enthalten“ oder „muss Ziffern, Klein- und Großbuchstaben enthalten“ sollen nicht verwendet werden.
• Menschen können sich nur schlecht zufällige Zeichenketten merken, daher wählen sie lieber einfache Passwörter, die sich dann auch leicht erraten lassen.
• Die Länge eines Passworts sollte nach oben hin nicht begrenzt sein, soweit aus Nutzersicht sinnvoll. Es sollte also möglich sein, Passwörter mit 1000 Zeichen zu verwenden. Extrem lange Passwörter mit über einer Million Zeichen dürfen jedoch abgelehnt werden.
• In Passwörtern sollten beliebige Zeichen erlaubt sein, insbesondere Umlaute, fremdsprachige Zeichen, Sonderzeichen, Leerzeichen.
• Passwörter, die in einer Liste von bekannt gewordenen Passwörtern enthalten sind, sollten abgelehnt werden, mit einer passenden Begründung.

Hierzu zählt man die leichtesten Passwörter, also Wörter die einen Sinn ergeben oder deren Verwendung als Passwörter gut dokumentiert ist. Dies ist dann möglich, wenn durch Kompromittierung von Webseiten große Mengen von Passwörtern bekannt werden. Zu diesen Passwörtern zählen nicht nur statische Begriffe, sondern auch Bildungsmuster, die vorhersehbar sind. Einige Beispiele:[7][8][9]

Diese sogenannten Trivialpasswörter können in vergleichsweise übersichtlichen Listen zusammengefasst werden und sind leicht zu recherchieren. Passwortcracker erzeugen sie seit vielen Jahren auch teilweise automatisch, daher besitzen sie keine Schutzwirkung mehr. Ebenso unsicher sind Passwörter, die bei anderen Anbietern, wo sie eventuell weitergegeben oder gestohlen werden können, genutzt werden,[10] oder erratbare Abwandlungen. Wird z. B. bei Facebook Wa64h8NR2RKGsQfacebook genutzt, ist für jemanden, der Zugriff auf Facebookpasswörter hat, leicht zu erraten, dass bei Wikipedia vielleicht Wa64h8NR2RKGsQwikipedia genutzt wird. Ähnliches gilt für Wa64h8NR2RKGsQ01 und Wa64h8NR2RKGsQ02. Abhilfe kann eine nachgeschaltete Hashfunktion bieten.

Die oben vorgestellten Muster machen ein Passwort nicht sicherer, da diese Muster den Angreifern ebenfalls bekannt sind. Daher müssen sichere Passwörter ihre Sicherheit aus anderen Quellen bekommen, zum Beispiel durch die Wahl von ausreichend vielen unterschiedlichen Wörtern, die kombiniert werden.

Mit über Formeln erstellten Passwörtern bleiben Anwender von externen Anbietern unabhängig. Gleichzeitig ermöglicht dieses Prinzip beliebig hohe Sicherheit. Der Nutzer merkt sich eine für alle Passwörter geltende Formel, die in Zusammenhang mit einem variablen Faktor jeweils unterschiedliche Passwörter ergibt. Beispiele für solche variablen Faktoren sind zum Beispiel eine Internetadresse oder ein Firmenname. Der Nutzer merkt sich einzig den zur Erstellung des Passworts nötigen Chiffriercode und erhält damit individuelle und gleichzeitig sichere Passwörter. Wichtig dabei ist, dass vom erzeugten Passwort nicht auf die Formel geschlossen werden kann, damit von einem, auf einer weniger gut gesicherten Seite abgefangenen Passwort, nicht auf das anderer Seiten geschlossen werden kann.

Typischerweise wird ein konstantes Passwort genutzt und dieses zusammen mit etwas Dienstspezifischem gehashed. Es gibt diverse Programme, die dies automatisiert machen.

Das „konstante Passwort“ ist für beide Domains gleich. Wenn ein Angreifer dieses Passwort abfängt, kann er es direkt auf der jeweils anderen Webseite nutzen.

Das „ergänzte Passwort“ ist das konstante Passwort, ergänzt um die Domain der jeweiligen Webseite. Es unterscheidet sich zwar zwischen den Webseiten, aber am Ende des Passworts ist klar erkennbar, wie es aufgebaut ist. Durch einfaches Ersetzen des Teils „beispiel.tld“ könnte ein Angreifer leicht das Passwort für andere Webseiten raten.

Das „ergänzte Passwort in Hex“ ist einfach nur eine andere Darstellung. Sie sieht auf den ersten Blick zufällig aus, aber wenn man genau hinsieht, erkennt man, dass die Passwörter in beiden Spalten mit denselben Ziffern anfangen und sich nur am Ende unterscheiden.

Das „ergänzte Passwort in Base64“ ist ebenfalls nur eine andere Darstellung. Hier werden immer 3 Zeichen des Klartext-Passworts blockweise in 4 Zeichen des codierten Passworts umgewandelt. Auch hier ist der Anfang des codierten Passworts auf beiden Seiten gleich, nur das Ende unterscheidet sich.

Durch das Anwenden einer kryptographischen Hashfunktion (in diesem Beispiel SHA-256) wird das Passwort so stark durcheinandergewürfelt, dass es nicht möglich ist, aus dem Ergebnis auf das ursprüngliche Passwort oder auch Teile davon zurückzuschließen.

Die Ausgabe von SHA-256 ist eine Bit- oder Bytefolge. Um diese Folge in Textform darzustellen, muss sie codiert werden, zum Beispiel mit hexadezimalen Ziffern oder Base64. Die Darstellung in hexadezimal ist relativ originalgetreu, da die einzelnen Bits noch gut erkennbar sind. Die Darstellung in Base64 ist kürzer, versteckt aber dafür die einzelnen Bits, sodass schwieriger erkennbar ist, ob die so codierten Daten tatsächlich durcheinandergewürfelt sind oder ob das durch die Codierung nur so wirkt.

Der wesentliche Unterschied zwischen den codierten und den gehashten Varianten des Passworts ist, dass sich aus den codierten Varianten leicht das Original-Passwort ausrechnen lässt, während das bei den gehashten Varianten nicht geht.

Als sicher und gut zu merken gelten Passsätze, auch bekannt als Passphrasen. Damit sind Sätze gemeint, die leicht merkbar, aber für einen Angreifer durch ihre Länge aufwendig zu erraten sind. Der Vorteil bei Passätzen ist, dass sie aus Wörtern bestehen, die sich in zahlreichen Varianten kombinieren lassen. Durch Passsätze, die Satzzeichen und unterschiedliche Groß- und Kleinschreibung enthalten, können komplexe Passwortrichtlinien erfüllt werden, ohne die Merkbarkeit zu erschweren.[11][12]

Als Notlösung für Systeme, die veraltete Passwortrichtlinien verwenden und daher z. B. die Passwortlänge stark einschränken, kann aus dem Passsatz auch ein Passwort abgeleitet werden, zum Beispiel aus den Anfangsbuchstaben der Wörter. So wird aus dem Passsatz „Wenn du versuchst mein Passwort zu klauen, werde ich dich verhauen“ das 11-stellige Passwort WdvmPzkwidv.[12] Diese Buchstabenfolge lässt sich schwerer erraten als ein 11-stelliges Wort. Ein Angreifer müsste hierfür etwa 44 Billionen Passwörter ausprobieren, um das richtige zu finden. Das ist jedoch deutlich weniger als für den ursprünglichen Passsatz, denn dort sind es Quadrillionen an Möglichkeiten.