Dein Handy und dein Laptop

Dein Handy wird in der Straßenbahn geklaut. Alles ist drauf: deine Fotos, deine Chats, deine Mails, die App der Bank. Und du hast es mit … vier Ziffern gesichert. Trotzdem kommt der Dieb nicht hinein, nicht einmal, wenn er den Chip auslötet und den Speicher in seinen eigenen Computer steckt. Das klingt zu schön. Dieses Kapitel erklärt, warum es trotzdem stimmt, und genau wann es nicht mehr stimmt.

Alles auf der Festplatte steht als Geheimtext

Der Speicher deines Geräts ist von Anfang bis Ende mit AES verschlüsselt, derselben Chiffre aus Kapitel 4. Das ist kein zusätzliches Programm, das nebenher läuft: Zwischen dem Speicherchip und dem Arbeitsspeicher sitzt ein Stück Hardware, das jeden Block beim Lesen entschlüsselt und beim Schreiben verschlüsselt. Du merkst nichts davon, und genau das ist die Absicht.

Wo liegt dann der Schlüssel?

Hier steckt die eigentliche Einsicht. Ein AES-Schlüssel ist 256 Bit lang: eine Zahl aus 2²⁵⁶ Möglichkeiten, eine Zahl mit 78 Stellen. Dein Code hat vier Ziffern. Diese beiden können unmöglich dasselbe sein.

Rechne kurz mit. Vier Ziffern von 0 bis 9 ergeben 10 × 10 × 10 × 10 Möglichkeiten:

10⁴ = 10 000

Zehntausend. In Bit ausgedrückt sind das log₂(10 000) ≈ 13,3 Bit — etwas mehr als 2¹³ = 8192, etwas weniger als 2¹⁴ = 16 384. Ein Computer geht zehntausend Möglichkeiten in weniger als einer Sekunde durch. Wäre deine PIN der Schlüssel, dann wäre dein Gerät im Handumdrehen offen.

Die PIN ist der Schlüssel also nicht. Der echte Schlüssel ist zufällig und 256 Bit lang, und er liegt in einem eigenen Chip, der die PIN prüft und ihn erst danach herausgibt.

Dieser Chip bewahrt auch eine einmalige Zahl auf, die in der Fabrik ins Silizium eingebrannt wurde und die nie wieder herauskommt. Der Schlüssel für deinen Speicher wird aus dieser Zahl und deiner PIN zusammen abgeleitet. Folge: Den Speicherchip auszulöten und in einen anderen Computer zu stecken bringt gar nichts. Die einmalige Zahl bleibt im Gerät zurück, und ohne diese Zahl gibt es keinen Schlüssel, egal wie viele PINs du ausprobierst.

Warum vier Ziffern hier doch reichen

In Kapitel 3 war Langsamkeit die Waffe: eine Hashfunktion, die mit Absicht Hunderttausende Runden dreht, damit der Angreifer pro Rateversuch einen Bruchteil einer Sekunde braucht statt einer Milliardstel. Hier passiert dasselbe, aber radikaler, und nicht mit Rechenarbeit, sondern mit einer Uhr.

Der Sicherheitschip zählt die falschen Versuche und weigert sich einfach zu antworten. Neu starten hilft nicht — der Zähler sitzt im Chip, nicht im Betriebssystem, und nach einem Neustart läuft die Wartezeit sogar wieder von vorn. Das sind die echten Tabellen:

Rechne nach, was das bedeutet. Es gibt zehntausend Codes. Auf einem iPhone bekommt der Dieb neun davon, und dann ist Schluss. Auf Android bekommt er neunzehn, wovon der letzte ihn neun Jahre kostet. Neunzehn von zehntausend: Er hat eine Chance von etwa eins zu 526, wenn er gut rät, und 1234 oder dein Geburtsjahr sind leider kein guter Tipp.

Das ist der Grund, warum vier Ziffern hier reichen und auf einer Website nicht. Auf einer Website kann der Angreifer die ganze Liste kopieren und zu Hause milliardenfach pro Sekunde raten, und der Verteidiger hat nur Langsamkeit pro Rateversuch. Hier kann er nicht kopieren: Es gibt ein einziges Exemplar des Schlüssels, es sitzt in einem einzigen Chip, und dieser Chip zählt mit. Langsamkeit ist keine Verzögerung mehr, sondern eine Mauer.

Auf dem iPhone kannst du in den Code-Einstellungen noch Daten löschen einschalten. Dann löscht sich das Gerät nach zehn falschen Versuchen hintereinander selbst. Wäg das gegen einen kleinen Bruder ab, der gern auf Knöpfe drückt.

An oder aus macht einen großen Unterschied

Ein Gerät, das komplett aus ist, hat den Schlüssel nirgendwo. Der muss erst noch aus deiner PIN und der Chipzahl berechnet werden, und bis das passiert, ist alles im Speicher Rauschen. Das ist der Zustand vor der ersten Entsperrung: BFU.

Aber sobald du nach dem Einschalten einmal deinen Code eingetippt hast, steht der Schlüssel im Arbeitsspeicher, und er bleibt dort stehen — auch wenn du den Bildschirm wieder sperrst. Das muss auch so sein: Dein Handy muss ja noch Wecker klingeln lassen, Nachrichten holen und Anrufe annehmen, während der Bildschirm gesperrt ist. Das ist AFU, nach der ersten Entsperrung, und es ist der Zustand, in dem dein Gerät fast immer ist.

Apple macht das mit Schutzklassen ausdrücklich. Die strengste wirft den Schlüssel weg, sobald du den Bildschirm sperrst. Die Standardklasse für Daten von Apps anderer Anbieter heißt Protected Until First User Authentication und tut das nicht: Dieser Schlüssel bleibt im Speicher, bis du das Gerät ausschaltest.

Praktisch: Ein gestohlenes Handy, das aus war, ist ein Ziegelstein. Ein gestohlenes Handy, das an war und an dem Tag schon entsperrt wurde, ist ein Tresor, in dem der Schlüssel innen auf dem Tisch liegt — immer noch schwierig, aber genau mit diesem Unterschied verdienen forensische Firmen ihr Geld. Daher der Rat, den du manchmal hörst und der kein Aberglaube ist: Schalte dein Gerät ganz aus, wenn du es wirklich aus der Hand gibst oder wenn du fürchtest, es zu verlieren. Ein Neustart reicht — nach einem Neustart ist es wieder BFU.

Wogegen es nicht schützt

Festplattenverschlüsselung schützt gegen eine Sache: jemanden, der dein Gerät in die Hände bekommt, während es gesperrt ist. Mehr nicht. Steht dein Laptop offen und angemeldet da, dann ist alles einfach lesbar — für dich, für den Freund, der sich kurz dahinterklemmt, und für ein Programm, das du aus Versehen installiert hast. Der Schlüssel ist in diesem Moment in Gebrauch, also wird alles brav für jeden entschlüsselt. Dasselbe gilt für jemanden, der dir über die Schulter schaut, für einen Screenshot und für eine Datei, die du selbst in eine Cloud schickst: Die geht entschlüsselt weg und fällt unter die Verschlüsselung dieser Cloud, nicht unter die deiner Festplatte. Der Schlüssel, den du aus Kapitel 8.1 ausgedruckt hast, ist auf einem entsperrten Laptop genauso gut zu lesen wie auf Papier.