Passwort

Ein Passwort (Abk.: PW) ist eine Zeichenfolge, die zur Zugangs- oder Zugriffskontrolle eingesetzt wird.

Abgrenzung und verwandte Begriffe 
Der Begriff Passwort ist seit dem 16. Jahrhundert belegt und stammt aus dem militärischen Bereich. Damals reichte noch ein einzelnes Wort aus, um passieren zu dürfen.

Eng damit verwandt ist das Kennwort, das nicht das Passieren betont, sondern die Kennung als gemeinsam bekanntes Geheimnis.

Als Computer Passwörter schnell durchprobieren konnten, wurden einzelne Wörter als Passwort zu unsicher, und in einigen Bereichen wurde der Begriff Passphrase bzw. Passsatz etabliert, um die Notwendigkeit längerer Passwörter zu betonen.

Eher selten verwendet sind Schlüsselwort und Codewort (auch Kodewort).

Im militärischen Bereich wurden auch Losung, Losungswort oder Parole (von  „das Wort“) verwendet.

Eine Persönliche Identifikationsnummer (PIN) ist ein Passwort, das in der Regel ausschließlich aus Ziffern besteht.

Einsatzgebiete 

Eine Parole beim Militär ist ursprünglich ein als Erkennungszeichen dienendes Wort, um bei Dunkelheit oder bei unbekannten Kombattanten Freund und Feind zu unterscheiden. Noch heute wird von nachtpatrouillierenden Soldaten bei der Wache oder auf Manövern die Frage nach der Parole gestellt. Im Laufe der Geschichte wurden manche Belagerungen durch den Verrat des Losungswortes entschieden.

In der Computerwelt werden Passwörter häufig zusammen mit einem Benutzernamen eingesetzt, um sich bei einem IT-System, zum Beispiel bei einer Website, zu authentifizieren. Der Nutzer kann das Passwort üblicherweise frei wählen, dabei schränken Passwortrichtlinien die möglichen Passwörter oft ein. Einige Systeme generieren Passwörter auch automatisch.

Passwörter werden in zahlreichen Bereichen verwendet, zum Beispiel als Element der Kindersicherung, um Kindern den Zugriff auf Fernseher, Receiver oder ungeeignete Programminhalte zu verwehren.

Neben der Aufgabe Identifizieren von Personen werden Passwörter auch dazu verwendet, um bestimmte Berechtigungen nachzuweisen: Wer das Passwort (den richtigen Code) kennt, gilt als berechtigt. Beispiele: Parole beim Militär oder ein Zugangscode zum Öffnen von Türen.

Die Authentizität des sich so Ausweisenden bleibt nur höchstens so lange gewahrt, wie das Passwort geheim bleibt, das heißt, es Dritten nicht bekannt ist. Der Zusammenhang zwischen Passwort und dessen Nutzer muss gesondert hergestellt und überprüft werden (zum Beispiel durch die Bank auf dem (laut Gesetz) besonders vor Manipulation geschützten Postweg).

Nutzungsarten

Gemeinsam bekanntes 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.

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

Einmalpasswort 
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.

Speichern von Passwörtern 
Beim Speichern von Passwörtern ist seit 1975 Stand der Technik, dass das Passwort selbst nicht gespeichert wird. Das Klartextpasswort ist idealerweise allein im Kopf einer einzigen Person gespeichert. Stattdessen wird aus dem Passwort ein kryptographischer Hash berechnet, der dann anstelle des Passworts gespeichert wird. Wird nun das Passwort verwendet, um einen Einlass in das System zu bekommen, wird zu dem eingegebenen Passwort wieder der Hash berechnet. Der Zugriff wird gewährt, wenn dieser Hash mit dem abgespeicherten Hash übereinstimmt.

Der kryptographische Hash wird so berechnet, dass aus der Kenntnis des Hashes das Passwort nicht in realistischer Zeit zurückberechnet werden kann. Dadurch können Administratoren, oder bei einem Datenleck die Angreifer, das Passwort nicht direkt auslesen. Sie können jedoch immer noch in einer Datenbank mit bereits bekannten Passwörtern und deren Hashes nachsehen, ob das gesuchte Passwort dabei ist. Um das zu verhindern, wird beim Berechnen des Hashes dem Passwort noch ein Zufallswert angehängt, der sogenannte Salt. Der sorgt dafür, dass es zu einem einzelnen Passwort viele mögliche Hashes gibt (1975 waren es 4096, das war noch ziemlich unsicher, Stand der Technik 2020 sind mehrere Trillionen mal Trillionen), so dass es sich für einen Angreifer nicht lohnt, die Hashes im Voraus zu berechnen.

Wenn ein Angreifer in den Besitz eines gehashten Passworts gelangt, kann er durch systematisches Probieren (Brute-Force-Methode) versuchen, das Passwort zu erraten. Um dieses Raten zu verlangsamen, wird eine spezielle Hashfunktion verwendet, die absichtlich viel Rechenzeit und Speicher braucht (Passwortableitfunktion).
Dadurch wird das massenhafte Durchprobieren von Passwörtern aufwendig und weniger attraktiv. Das rechtmäßige Prüfen des Passworts auf dem eigentlichen Server wird dadurch auch verlangsamt, aber das fällt bei den meisten Systemen nicht weiter ins Gewicht. Sollte eine Passwortüberprüfung weniger als eine Zehntelsekunde brauchen, ist das ein Zeichen dafür, dass das System nicht auf dem Stand der Technik ist.

Sicherheitsfaktoren 
Die Sicherheit eines Passwortes hängt vor allem von 2 Faktoren ab:
 Das Passwort muss geheim bleiben.
 Das Passwort darf nicht leicht zu erraten sein.

Geheimhaltung 
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.

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)

Entropie 
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.

Wahl sicherer Passwörter

Empfehlungen zur Länge und Komplexität 
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. 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.

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. 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.

Unsichere Passwörter 

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:

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, 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.

Passwort-Formeln 
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.

Beispiel 

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.

Passsatz 
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.

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. 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.

Ausprobieren von Passwörtern 
Die folgende Tabelle gibt die maximal benötigte Rechenzeit eines Brute-Force-Angriffs auf verschiedene Passwörter wieder. In diesem Beispiel wird eine Rechenleistung von 1 Milliarde Schlüsseln angenommen, die der Angreifer pro Sekunde durchprobieren kann. Dies entspricht etwa der Leistung eines PCs der Mittelklasse aus dem Jahr 2010. Die zugrundeliegende Formel für die Berechnung der Anzahl der maximal benötigten Versuche lautet: ZeichenraumgrößePasswortlänge, also beispielsweise bei alphanumerischen Passwörtern (62 Zeichen) mit der Länge 10 ergäben sich maximal 6210 Versuche. Des Weiteren wird für dieses Beispiel angenommen, dass das Passwort als MD5-Hash, einem Stand 2020 veralteten Verfahren, vorliegt. Es ist zu beachten, dass die Werte dieser Tabelle nur ein Beispiel darstellen und sich in der Praxis auch sehr deutlich davon unterscheiden können:

Im Vergleich dazu die Dauer eines Wörterbuchangriffs auf einen aus ganzen Wörtern bestehen Passsatz. Da Passsätze durch Wortbeugungen, Satzzeichen und verschiedene mögliche Sprachen eine deutlich größere Komplexität aufweisen, dient das Beispiel nur zum anschaulichen Vergleich mit herkömmlichen Passwörtern. Die Annahme ist, dass die Wörter aus einer Grundmenge von 5.000 Wörtern zufällig ausgewählt werden.

Alternativen 
Anstatt Passwörter manuell eingeben zu lassen, können Schlüssel auch in einer Schlüsseldatei abgelegt werden. Bei Anwendungen wie beispielsweise SSH kann neben der Authentifizierung mit einem Passwort auch ein Public-Key-Verfahren eingesetzt werden. Der Vorteil ist dabei, dass die Gegenstelle den geheimen privaten Schlüssel nicht zu sehen bekommt. Auch hier wird der private Schlüssel in einer Datei gehalten und kann gegen unbefugtes Auslesen mit einem Passwort geschützt werden.

Die Zugangskontrolle kann auch durch eine Identifizierung der Person anhand (fast) einmaliger persönlicher Merkmale wie Fingerabdrücke oder das Irismuster erfolgen. Mittlerweile lassen sich solche Merkmale jedoch fälschen, weshalb biometrische Authentifizierungsmethoden nicht für sensible Daten verwendet werden sollten. Zudem kann bei biometrischen Verfahren der Zugriff durch Behörden oder andere dritte Personen erzwungen werden.

Eine andere Alternative für eine Zugangskontrolle ist, statt die Kenntnis eines Passwortes vorauszusetzen, den Besitz eines einmaligen Objektes zu verlangen. Dieses Objekt, das man Security-Token nennt, kann beispielsweise eine Chipkarte sein oder ein besonderer USB-Stick. Token wurden und werden im Eisenbahnwesen verwendet, um sicherzustellen, dass sich auf einer eingleisigen Strecke nur ein Zug bewegt. Um den modernen Token vor Missbrauch zu schützen, wird er oft zusätzlich durch ein Passwort geschützt. Man spricht dann von einer Zweifaktor-Authentifizierung, da zur Authentifizierung sowohl der „Besitz eines Objektes“ erforderlich ist als auch die „Kenntnis eines Geheimnisses“. Dazu muss eine Entität mindestens zwei Authentifizierungsmethoden aus unterschiedlichen Kategorien zusammen anwenden. Die drei Kategorien sind Besitz, Wissen und einzigartige Merkmale, wie zum Beispiel Fingerabdrücke.

Siehe auch 
 Kennwortverwaltung

Weblinks 

 xkcd: Password Strength Comic zur Veranschaulichung (un-)sicherer Passwörter.
 Über die Wahl eines guten Online-Passworts, Artikel des Admin-Magazin

Einzelnachweise 

Kennzeichen
IT-Sicherheit
Bankwesen
Kryptologie
Benutzerverwaltung
Authentifizierungstechnik
Wikipedia:Artikel mit Video