TLS-Verschlüsselung erklärt

TLS ist das grundlegende Verschlüsselungsprotokoll, das nahezu alle Verbindungen über das Internet absichert. Es ermöglicht dir, Formulare abzusenden, dich bei deinen Konten anzumelden, deine Bankdaten zu prüfen und Online-Einkäufe zu tätigen, ohne dass dir der Rest der Welt über die Schulter schaut. Dazu gehören dein Internetdienstanbieter(neues Fenster) (ISP), Hotspot-Betreiber und Hacker, die öffentliches WLAN überwachen könnten.

TLS baut eine verschlüsselte Verbindung zwischen deinem Gerät und einem Server auf und ermöglicht die sichere Übertragung von Daten. Es gewährleistet:

• Vertraulichkeit: Deine Daten werden so verschlüsselt, dass sie nur von der Website oder dem Server gelesen werden können, mit der oder dem du dich verbindest.
• Integrität: Daten können während der Übertragung nicht unbemerkt verändert werden.
• Authentifizierung: Du kommunizierst tatsächlich mit der echten Website (oder dem echten Server) und nicht mit einem Betrüger.

Um sicherzustellen, dass du mit dem richtigen Server kommunizierst, legt der Server ein digitales Zertifikat vor, das bestätigt, dass er tatsächlich der ist, für den er sich ausgibt. Diese Zertifikate werden von Zertifizierungsstellen (CAs) ausgestellt – vertrauenswürdigen Organisationen, die ein Zertifikat signieren, das die Domain an einen öffentlichen Schlüssel bindet.

Du vertraust also nicht der Website, sondern der CA, die für sie gebürgt hat. Dieses Vertrauen zeigt sich in den HTTPS-Verbindungsinformationen deines Browsers, traditionell dargestellt durch das Schloss-Symbol in der Adressleiste; ein Klick darauf zeigt dir Details zur Verbindung und zum Zertifikat.

Root-CAs sind fest in Browsern integriert. Der Root-Store von Mozilla enthält zum Beispiel etwa 140–160 Root-Zertifikate. Diese wiederum verifizieren die Intermediate-CAs, mit denen die meisten Websites verifiziert werden.

Im Allgemeinen funktioniert dieses System gut, aber es ist nicht perfekt. :Es gibt Tausende Intermediate-CAs, was eine große Angriffsfläche schafft. Außerdem können CAs von Regierungen unter Druck gesetzt(neues Fenster) oder von kriminellen Organisationen gehackt werden, um kompromittierte Zertifikate auszustellen. Ein Lehrbuchfall ist DigiNotar(neues Fenster), eine niederländische CA, die 2011 von Angreifern kompromittiert wurde, die Hunderte betrügerische Zertifikate ausstellten und damit Berichten zufolge den Gmail-Datenverkehr von rund 300.000 Nutzern, überwiegend im Iran, abfingen.

Um diese Probleme anzugehen, nutzen moderne TLS-Verbindungen Zertifikatstransparenz (CT). Das verhindert nicht, dass eine CA überhaupt gehackt oder unter Druck gesetzt wird, aber es macht die Folgen deutlich leichter zu erkennen und einzudämmen.

Jedes öffentlich vertrauenswürdige Zertifikat muss im Moment seiner Ausstellung in öffentlichen, manipulationssicheren Protokollen erfasst werden. Chrome vertraut beispielsweise seit 2018 keinem Zertifikat, das nicht in mindestens zwei unabhängigen CT-Protokollen erfasst ist.

Dadurch können Domain-Inhaber ein betrügerisches Zertifikat für ihre Website innerhalb von Stunden entdecken statt in den Wochen, die DigiNotar brauchte. Sobald sie entdeckt wurden, können die betroffenen Zertifikate schnell widerrufen werden – und in schwerwiegenden Fällen können Browser der CA bei ihrem nächsten Update das Vertrauen entziehen.

TLS kombiniert asymmetrische und symmetrische Verschlüsselung. Asymmetrische (Public-Key-)Kryptografie wird genutzt, um die Verbindung aufzubauen und es Browser und Server zu ermöglichen, sich auf ein gemeinsames Geheimnis zu einigen, ohne dieses Geheimnis jemals über das Netzwerk zu senden. Das nennt man den TLS-Handshake.

Sobald eine sichere Verbindung hergestellt ist, werden die eigentlichen Daten mit symmetrischen Verschlüsselungsverfahren übertragen (typischerweise AES). Die genauen Verschlüsselungsalgorithmen, die verwendet werden, werden zwischen dem Webserver und dem Client ausgehandelt, etwa einem Browser. Die meisten Browser ermöglichen es dir, auf das Schloss-Symbol zu klicken oder zu tippen, um weitere Sicherheitsdetails zu den Verschlüsselungsalgorithmen zu erfahren, die für die HTTPS-Verbindung verwendet werden.

Herkömmliches TLS verbirgt nicht die Namen der Websites, mit denen du dich verbindest, da der anfängliche Handshake den Namen der Website (SNI) und weitere Details an alle preisgibt, die mitlesen. Ein neuer Standard, der im März 2026 von der IETF ratifiziert wurde, soll das beheben. Wenn es funktioniert, verschlüsselt Encrypted Client Hello (ECH) den Handshake selbst, sodass dein ISP oder die Betreiber von Hotspots nicht mehr sehen können, welche Websites du besuchst. Allerdings:

• ECH funktioniert nur, wenn sich mehrere Websites dieselbe IP-Adresse(neues Fenster) teilen, wie es hinter einem Content Delivery Network(neues Fenster) (CDN) der Fall ist.
• Wenn eine Website über eine eigene dedizierte IP-Adresse verfügt, bleibt das Ziel sichtbar.
• ECH setzt voraus, dass dein Browser verschlüsseltes DNS (DoH) verwendet, um die ECH-Konfigurationsschlüssel abzurufen. Wenn dies fehlschlägt, fallen Verbindungen stillschweigend auf Klartext-SNI zurück.
• ECH wird noch ausgerollt und wird in Firefox und Chrome unterstützt. Allerdings unterstützen derzeit nur etwa 9–10 % der eine Million meistbesuchten Websites ECH; nahezu alle davon nutzen Cloudflare.
• Der CDN- und DoH-Anbieter kann das endgültige Ziel deiner Netzwerkverbindungen weiterhin beobachten.

TLS und Ende-zu-Ende-Verschlüsselung nutzen beide Verschlüsselung, um deine Daten zu schützen, unterscheiden sich jedoch darin, wer sie entschlüsseln kann:

• TLS verschlüsselt die Verbindung zwischen deinem Gerät und einem Server. Sobald deine Daten bei diesem Server ankommen, werden sie dort entschlüsselt. Wer den Server betreibt, kann sie lesen.
• Ende-zu-Ende-Verschlüsselung (E2EE) verschlüsselt die Verbindung zwischen deinem Gerät und einem anderen Gerät. Selbst wenn deine Daten auf ihrem Weg durch Server laufen, kann nur der vorgesehene Empfänger sie entschlüsseln.

Nachrichten, die über Gmail gesendet werden, sind während der Übertragung durch TLS geschützt, werden jedoch entschlüsselt, sobald sie die Server von Google erreichen, sodass Google sie lesen kann. Nachrichten, die mit E2EE gesendet werden, etwa Signal-Nachrichten oder E-Mails, die zwischen Proton Mail-Benutzern ausgetauscht werden, können nur vom vorgesehenen Empfänger gelesen werden.

TLS und VPNs schützen beide Daten während der Übertragung, verfolgen jedoch sehr unterschiedliche Zwecke:

• Ein VPN verbirgt, welche Websites du besuchst. TLS (normalerweise) nicht.
• Ein VPN verbirgt deine DNS-Abfragen(neues Fenster). TLS (ohne DoH) nicht.
• Ein VPN verhindert, dass Websites, die du besuchst, deine tatsächliche IP-Adresse(neues Fenster) kennen. TLS nicht.
• Ein vertrauenswürdiges VPN(neues Fenster) führt keine Protokolle(neues Fenster) über deinen Browserverlauf. TLS ermöglicht es deinem ISP (und damit auch deiner Regierung(neues Fenster)), deine Aktivitäten auszuspähen und Protokolle darüber zu speichern.
• TLS sichert Verbindungen einzeln ab, jeweils eine App oder einen Prozess. Ein VPN hingegen leitet alle Verbindungen deines Geräts durch den VPN-Tunnel (es sei denn, du verwendest Split-Tunneling(neues Fenster)), wodurch es für einen Beobachter schwieriger wird, anhand deiner Browser- und App-Nutzung Verhaltensmuster abzuleiten, wenn du mit einem VPN verbunden bist.

TLS und VPN ergänzen sich gegenseitig und bieten mehrere Schutzschichten.

TLS ist der Grund, warum du online Bankgeschäfte erledigen, einkaufen und dich in deine Konten anmelden kannst, ohne dass jeder Fremde auf dem Netzwerkpfad sieht, was du tust. Ohne TLS gäbe es HTTPS nicht, und auch das meiste, was wir heute bei der Nutzung des Webs als selbstverständlich ansehen, gäbe es nicht.

TLS wurde jedoch nie dazu entwickelt, alles zu verbergen. Es schützt den Inhalt einer Verbindung, nicht die Tatsache, dass die Verbindung stattgefunden hat. Dein ISP, der Betreiber eines WLAN-Hotspots oder jeder andere, der das Netzwerk beobachtet, kann weiterhin sehen, welche Websites du besuchst, auch wenn er nicht sieht, was du dort tust. Anders als E2EE verhindert es nicht, dass der Dienst, mit dem du dich verbindest, auf deine Daten zugreift.

TLS, E2EE und VPNs ergänzen sich daher: TLS bietet eine Basissicherheit, E2EE stellt sicher, dass nur die vorgesehenen Empfänger auf deine Daten zugreifen können, und ein vertrauenswürdiges VPN bietet ein hohes Maß an Online-Privatsphäre.

TLS ist das Protokoll, das im Hintergrund arbeitet, wann immer du eine Proton-App verwendest (mit Ausnahme der Proton VPN-Apps, die inzwischen hauptsächlich WireGuard(neues Fenster) verwenden). Es ist das, worauf HTTPS setzt, um deine Verbindung zu schützen, und es sichert auch Datenverkehr an Orten, die du nicht direkt siehst, etwa die Zustellung von E-Mails zwischen Servern. TLS schützt Daten jedoch nur während der Übertragung. Für wirklich private Inhalte sind stärkere Schutzmaßnahmen erforderlich, etwa Ende-zu-Ende-Verschlüsselung und Zero-Access-Verschlüsselung.