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Der Gedanke, dass die digitale Welt auf den Zahlen 0 und 1 basiert, irritiert. Wie kann das sein? Wie können zwei Zahlen ausreichen, um die Vielfalt der Digitalisierung zu beschreiben und umsetzen zu können? Wie auch bei vielen anderen Phänomenen in der Natur wächst die Erkenntnis mit dem Blick auf die kleinste Einheit, dem kleinsten Baustein des Systems. In der digitalen Welt ist die kleineste Informationseinheit das Bit. Es kann zwei Zustände annehmen: 0 oder 1 – Strom ist aus oder Strom ist an.
Die nächste, größere Einheit beschreibt das Byte. Ein Byte setzt sich aus acht Bits zusammen. Demnach kann ein Byte 28, also 256 verschiedene Zustände beschreiben: alle binären Zahlen von 00000000 bis 11111111. Zum Vergleich: Um eine Zahlenfolge von 0 bis 15 in das binäre System überführen zu können werden 4 Bits benötigt (24 = 16). Durch diese Zusammenhänge wird ersichtlich, dass sich nur mithilfe von 0 und 1 viele verschiedene Zustände beschreiben lassen. Das binäre System erlaubt damit, nicht nur Zahlenwerte, sondern auch Zeichen und Buchstaben wiederzugeben.
Der Verschlüsselungsstandard AES-256
Wie komplex ein solches System aus binären Zusammenhängen werden kann zeigt ein Beispiel aus der Kryptografie: Der Verschlüsselungsstandard AES-256 (Advanced Encryption Standard) ist das derzeit sicherste symmetrische Verschlüsselungsverfahren. Bei symmetrischen Verschlüsselungsverfahren ist der Schlüssel zum Ver- und Entschlüsseln identisch.
Die Zahlen in den verschiedenen AES-Verschlüsselungen (z.B. AES-128, AES-192 und AES-256) stehen für die Länge des Schlüssels. Durch die wachsenden Schlüssellängen von AES konnte die Sicherheit immens gesteigert werden. Zur Verdeutlichung: Um mit dem Computer einen Schlüssel der Länge von 128 Bit (etwa AES-128) zu knacken, bräuchte ein Computer auch noch heute (Stand 2019) länger, als das Universum alt ist. Auch in den nächsten Jahren kann davon ausgegangen werden, dass es keine mathematische Lösung der Verschlüsselungsmethode gibt, auf der AES basiert.
