Asymmetrische Kryptografie (öffentlicher Schlüssel / privater Schlüssel)

Asymmetrische Kryptografie basiert auf einem mathematisch verbundenen Schlüsselpaar: dem privaten Schlüssel (geheim, gespeichert in einem HSM oder QSCD) und dem öffentlichen Schlüssel (frei verteilt in einem Zertifikat). Um ein Dokument zu signieren, berechnet der Unterzeichner den Fingerabdruck des Dokuments und verschlüsselt ihn mit seinem privaten Schlüssel; jeder kann die Signatur verifizieren, indem er diesen Fingerabdruck mit dem öffentlichen Schlüssel entschlüsselt und mit dem Hash des Originaldokuments vergleicht. Dominante Algorithmen sind RSA (Schlüssel 2048–4096 Bits) und ECC (Kurven P-256, P-384). RSA 2048 Bits wird vom NIST bis 2030 empfohlen; ECC P-256 bietet ein gleichwertiges Sicherheitsniveau mit 10× kürzeren Schlüsseln (Leistungsgewinn bei HSM). Widerstand gegen Quantencomputer wird durch die Post-Quanten-Algorithmen CRYSTALS-Dilithium und CRYSTALS-Kyber gewährleistet, die sich gerade in der NIST-Standardisierung befinden.