IP Multicast ist eine effiziente Lösung für Gruppenkommunikation über das Internet. Sowohl die Serverressourcen als auch die Netzbandbreite werden durch diese neue Technologie entlastet. Spezielle Probleme und Herausforderungen entstehen allerdings, wenn die Gruppenkommunikation Sicherheitsanforderungen erfüllen muss. Ein wichtiger Aspekt bezieht sich auf die gemeinsame Nutzung eines Kommunikationsschlüssels. Dieser Schlüssel muss nämlich jedes Mal aktualisiert und verteilt werden, wenn die Gruppenzusammensetzung sich ändert. Dieser Prozess, der als Rekeying bezeichnet wird, wirft ein Skalierbarkeitsproblem für große dynamische Gruppen auf: Das Rekeying basiert auf rechenaufwendigen kryptographischen Operationen und erfordert die Übertragung von Rekeyingnachrichten. Das Skalierbarkeitsproblem zeichnet sich daher durch ein Rechenoverhead auf der Serverseite und durch ein Kommunikationsoverhead im Übertragungsnetzwerk aus. In der Literatur wurden zahlreiche Architekturen, Algorithmen und Protokolle publiziert, die dieses Skalierbarkeitsproblem adressieren. Lösungen zur Optimierung der Rekeyingperformanz konzentrieren sich auf die Minimierung der Anzahl der erforderlichen kryptographischen Operationen und somit der Länge der Rekeyingnachrichten. Eine akzeptierte Strategie zur Reduzierung der Rekeyingkosten verwendet eine Stapelverarbeitung von Rekeyinganfragen, die innerhalb eines festgelegten Rekeyingintervalls gesammelt werden. Eine Spezifizierung der maximalen Länge dieses Intervalls fehlt jedoch in der Literatur bisher. Zu lange Rekeyingintervalle verursachen längere Wartezeiten für neue Mitglieder und längere Zugriffszeiten für Verlassende. Folglich ist die Stapelverarbeitung von Rekeyinganfragen stets verbunden mit einem Verlust an Dienstgüte einerseits und an der Systemsicherheit andererseits. Aufgrund der Neuigkeit und der Komplexität dieses Forschungsgebiets vermissen die präsentierten Lösungen eine einheitliche Methode zur Abschätzung der Rekeyingperformanz. In den meisten Fällen wird dadurch eine Evaluierung von verschiedenen Rekeyingalgorithmen enorm erschwert. Die vorliegende Dissertation erörtert die oben erwähnten drei Probleme des Gruppenrekeying. Erstens wird eine Methode präsentiert, die die Probleme der Dienstgüte und der Sicherheit im Stapelrekeying adressiert. Diese Methode wird als Ereignisgesteuertes Stapelrekeying bezeichnet. Zweitens wird ein Rekeyingbenchmark eingeführt, der einen einheitlichen zuverlässigen Weg zur Abschätzung der Rekeyingperformanz verschiedener Rekeyingalgorithmen darstellt. Drittens werden drei innovative Hardware- und HW/SW-Architekturen zur Optimierung der Rekeyingperformanz präsentiert. Im Unterschied zu bisherigen Lösungen wird die Rekeyingperformanz durch diese Architekturen nicht nur auf der algorithmischen Rekeyingebene optimiert, sondern auf der kyptographischen Ebene und auf der Plattformebene. Die neuen Architekturen werden als der Real-Time Rekeying Processor, der Batch Rekeying Processor und der High-Flexibility Rekeying Processor bezeichnet.