PDF-Verschlüsselung: AES-256 vs. RC4 und was das für dich bedeutet

Wenn du ein PDF mit einem Passwort schützt, entscheidet der verwendete Verschlüsselungsalgorithmus darüber, wie gut dieses Passwort tatsächlich schützt. Die zwei wichtigsten Algorithmen in der Geschichte der PDF-Verschlüsselung sind RC4 und AES. Sie unterscheiden sich grundlegend in Konzept, Sicherheitsniveau und praktischer Relevanz.

Was Verschlüsselung im PDF-Kontext bedeutet

Ein passwortgeschütztes PDF enthält den eigentlichen Inhalt in verschlüsselter Form. Ohne das Passwort ist der Text in der Datei nur unlesbares Rauschen. Das Passwort wird nicht direkt als Schlüssel verwendet, sondern durch eine Schlüsselableitungsfunktion in einen kryptographischen Schlüssel umgewandelt, der dann den Inhalt entschlüsselt.

PDF kennt zwei Arten von Passwörtern: das Öffnungspasswort, das das Lesen der Datei verhindert, und das Eigentümerpasswort, das Bearbeitungen und Drucken einschränkt, das Lesen aber ermöglicht. Beide können von verschiedenen Algorithmen gesichert werden.

RC4: Der ältere Standard

RC4 (Rivest Cipher 4) wurde 1987 von Ron Rivest entwickelt und war jahrzehntelang weit verbreitet. In der PDF-Spezifikation wurde RC4 ab PDF 1.1 unterstützt, zunächst mit 40-Bit-Schlüsseln, später mit 128-Bit-Schlüsseln.

Das grundlegende Problem mit RC4: Es ist ein Stromchiffre, der den Schlüsselstrom sequenziell generiert. Unter bestimmten Umständen entstehen Muster im verschlüsselten Text, die Angriffe ermöglichen. Forscher haben mehrere Schwachstellen in RC4 dokumentiert, und das Protokoll TLS (das HTTPS-Verbindungen absichert) hat RC4 2015 offiziell aus der Nutzung verbannt.

Für PDFs bedeutet das: Eine mit RC4-128 gesicherte Datei aus den frühen 2000er-Jahren ist heute deutlich anfälliger als damals angenommen. Spezielle Angriffswerkzeuge können RC4-verschlüsselte PDFs unter günstigen Umständen ohne Kenntnis des Passworts angreifen.

AES: Der aktuelle Standard

AES (Advanced Encryption Standard) wurde 2001 vom US-amerikanischen Normungsinstitut NIST standardisiert und ist seitdem der globale Standard für symmetrische Verschlüsselung. In der PDF-Spezifikation wurde AES-128 mit PDF 1.6 eingeführt, AES-256 mit PDF 1.7 Erweiterung 3 und ist heute Standard in PDF 2.0.

AES ist ein Blockchiffre. Er verarbeitet Daten in festen Blöcken von 128 Bit und verwendet eine Schlüssellänge von 128, 192 oder 256 Bit. Die 256-Bit-Variante bietet theoretisch 2 hoch 256 mögliche Schlüssel, eine Zahl mit 77 Stellen. Selbst mit der gesamten Rechenleistung aller Computer der Welt wäre ein Brute-Force-Angriff auf AES-256 nicht in menschlichen Zeiträumen durchführbar.

AES wird von Hardware nativ unterstützt. Moderne CPUs haben dedizierte AES-Instruktionen (AES-NI), die Verschlüsselung und Entschlüsselung extrem schnell machen, ohne Kompromisse bei der Sicherheit.

PDF-Revisionen und Algorithmen im Überblick

Die PDF-Spezifikation hat die Unterstützung für Verschlüsselungsalgorithmen schrittweise entwickelt:

PDF 1.1 bis 1.3: RC4 mit 40-Bit-Schlüssel. Praktisch keine Sicherheit mehr.

PDF 1.4 bis 1.5: RC4 mit 128-Bit-Schlüssel. Besser, aber durch RC4-Schwachstellen kompromittiert.

PDF 1.6: AES-128 als neue Option eingeführt.

PDF 1.7: AES-256 in der Erweiterung 3 (von Adobe). Nicht alle Viewer unterstützten dies zunächst.

PDF 2.0 (ISO 32000-2): AES-256 als Standard, RC4 offiziell deprecated.

Was das für dich praktisch bedeutet

Wenn du ein PDF erstellst und mit einem Passwort schützen willst, sollte dein Authoring-Tool AES-256 verwenden. Moderne Versionen von Adobe Acrobat, LibreOffice und anderen PDF-Anwendungen tun das standardmäßig.

Wenn du ein altes PDF aus einem HR-System oder einer Bank erhältst und es mit einem Tool entsperren möchtest, spielt die Verschlüsselung keine Rolle für den Entsperrvorgang, solange du das Passwort kennst. Das Tool ruft die PDF-Bibliothek mit dem korrekten Passwort auf, und die Bibliothek entschlüsselt die Datei, egal ob RC4 oder AES verwendet wurde.

Relevant wird die Unterscheidung, wenn du fragst, ob ein PDF ohne Passwort angreifbar ist. RC4-basierte PDFs aus alten Quellen sind anfälliger. AES-256-PDFs mit einem starken Passwort sind es nicht.

Passwortqualität ist entscheidend

Der Algorithmus schützt nur so gut, wie das Passwort komplex ist. AES-256 mit dem Passwort “12345” ist wertlos, weil ein Wörterbuchangriff dieses Passwort in Millisekunden findet. RC4-128 mit einem zufällig generierten 20-Zeichen-Passwort ist praktisch nicht angreifbar, selbst wenn der Algorithmus geschwächt ist.

Ein gutes Passwort für PDFs hat mindestens 12 Zeichen, enthält Groß- und Kleinbuchstaben, Zahlen und Sonderzeichen, ist kein Wort aus dem Wörterbuch und wird nur für diesen einen Zweck verwendet.

Fazit

AES-256 ist der aktuelle Standard und sollte für alle neuen passwortgeschützten PDFs verwendet werden. RC4 ist veraltet und gilt als unsicher. Für das Entsperren eigener PDFs mit bekanntem Passwort spielt die Unterscheidung praktisch keine Rolle. Für die Beurteilung, ob alte Dokumente ohne Passwort kompromittierbar sind, ist es sehr wohl relevant.