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===== Glossar: Post-Quantum Kryptografie =====

==== Kryptografische Verfahren ====

=== ML-KEM (Module-Lattice Key Encapsulation) ===

| Standard | FIPS 203 |
| Zweck | Schluesseltausch |
| Sicherheit | Post-Quantum sicher |

ML-KEM ersetzt klassische Verfahren wie RSA oder ECDH fuer den Schluesseltausch. Basiert auf dem "Learning with Errors" (LWE) Problem, das auch fuer Quantencomputer schwer zu loesen ist.

**Operationen:**
  * **KeyGen** - Schluesselpaar (Public + Private) generieren
  * **Encaps** - Shared Secret + Ciphertext aus Public Key erzeugen
  * **Decaps** - Shared Secret aus Ciphertext + Private Key extrahieren

=== ML-DSA (Module-Lattice Digital Signature) ===

| Standard | FIPS 204 |
| Zweck | Digitale Signaturen |
| Sicherheit | Post-Quantum sicher |

ML-DSA ersetzt RSA/ECDSA fuer digitale Signaturen. Ebenfalls Lattice-basiert.

**Operationen:**
  * **Sign** - Nachricht mit Private Key signieren
  * **Verify** - Signatur mit Public Key verifizieren

=== AES-256-GCM ===

| Standard | NIST SP 800-38D |
| Zweck | Authentifizierte Verschluesselung |
| Schluessellaenge | 256 Bit |

AES-GCM bietet gleichzeitig Verschluesselung UND Integritaetsschutz. Der GCM-Modus erzeugt einen Authentication Tag, der Manipulationen erkennt.

**Komponenten:**
  * **Key** - 256-Bit Schluessel
  * **Nonce** - 12-Byte Initialisierungsvektor (NIE wiederverwenden!)
  * **AAD** - Additional Authenticated Data (unverschluesselt, aber authentifiziert)
  * **Tag** - 16-Byte Authentication Tag

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==== Sicherheitskonzepte ====

=== Nonce (Number Used Once) ===

| Groesse | 12 Bytes (96 Bit) |
| Kritisch | NIEMALS wiederverwenden! |

Eine Nonce ist eine Zahl, die pro Schluessel nur einmal verwendet werden darf. Bei AES-GCM fuehrt Nonce-Wiederverwendung zur vollstaendigen Kompromittierung:

<WRAP center round alert 80%>
**Nonce-Reuse = Katastrophe**

Wenn dieselbe Nonce zweimal mit demselben Schluessel verwendet wird, kann ein Angreifer beide Klartexte rekonstruieren!
</WRAP>

Der WvdS Crypto Service schuetzt automatisch vor Nonce-Reuse durch Tracking.

=== AAD (Additional Authenticated Data) ===

Daten, die NICHT verschluesselt, aber durch den Authentication Tag geschuetzt werden. Typische Verwendung:

  * Metadaten (Timestamp, Sender-ID)
  * Routing-Informationen
  * Versionsnummern

=== Zeroize ===

Sicherheitskritische Daten (Schluessel, Klartexte) werden nach Verwendung aktiv mit Nullen ueberschrieben. Dies verhindert, dass Speicher-Dumps sensible Daten enthalten.

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==== Standards & Compliance ====

=== FIPS (Federal Information Processing Standards) ===

US-amerikanische Standards fuer kryptografische Module:

| FIPS 140-3 | Sicherheitsanforderungen fuer Crypto-Module |
| FIPS 203 | ML-KEM (Kyber) |
| FIPS 204 | ML-DSA (Dilithium) |

=== BSI TR-03116-4 ===

Technische Richtlinie des BSI fuer kryptografische Vorgaben in eHealth-Systemen. Definiert erlaubte Algorithmen und Schluessellaengen.

=== NIS2 ===

EU-Richtlinie zur Netz- und Informationssicherheit. Artikel 21 fordert "state of the art" Kryptografie fuer kritische Infrastrukturen.

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==== Hardware ====

=== HSM (Hardware Security Module) ===

Dedizierte Hardware fuer kryptografische Operationen. Schluessel verlassen das HSM nie im Klartext.

=== TPM (Trusted Platform Module) ===

Chip auf dem Motherboard fuer:
  * Secure Boot Verifizierung
  * Schluesselaufbewahrung
  * Platform Attestation

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