Quantensichere Netzwerke Quantencomputer: Wie sich Krankenhäuser auf sie vorbereiten können

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Die Digitalisierung macht das Gesundheitswesen effizienter und vernetzter, erhöht aber auch die Anforderungen an den Schutz sensibler Gesundheitsdaten. Dabei rücken auch die Auswirkungen zukünftiger Quantencomputer auf die IT-Sicherheit in den Fokus.

Elektronische Patientenakten, digitale Gesundheitsdienste und vernetzte Systeme ermöglichen effizientere Prozesse und eine bessere Versorgung. Gleichzeitig wächst jedoch die Verantwortung, sensible Gesundheitsdaten langfristig zu schützen. Denn Patientendaten gehören zu den wertvollsten Informationen überhaupt. Genau deshalb rücken neue Sicherheitsrisiken zunehmend in den Fokus von Experten – darunter die Auswirkungen zukünftiger Quantencomputer auf die heutige IT-Sicherheit. In einem Pilotprojekt testet jetzt das Akershus Universitätsklinikum bei Oslo in Norwegen eine quantensichere Netzwerkverbindung.

Auch in Deutschland treiben Krankenhäuser, Krankenkassen und Gesundheitseinrichtungen die Digitalisierung mit hoher Geschwindigkeit voran. Mit jeder neuen digitalen Anwendung steigt jedoch auch die Verantwortung, sensible Gesundheitsdaten langfristig vor Cyberangriffen zu schützen. Dabei reicht der Blick längst nicht mehr nur auf aktuelle Bedrohungen, auch die Auswirkungen zukünftiger Technologien wie Quantencomputer müssen bereits heute berücksichtigt werden.

Herkömmliche Verschlüsselung wird durch Quantencomputer angreifbar

Ein Großteil der heutigen Internet-Verschlüsselung basiert auf mathematischen Verfahren, deren Lösung für klassische Computer sehr aufwändig ist. Leistungsfähige Quantencomputer könnten diese Berechnungen künftig jedoch deutlich schneller durchführen, sodass heutige Verschlüsselungsverfahren dadurch angreifbar werden.

Hans Jayatissa, Experte für Quantentechnologie bei GlobalConnect, erklärt: „Besonders kritisch ist dabei ein Szenario, das unter dem Begriff „Harvest Now, Decrypt Later“ diskutiert wird. Dabei werden Daten bereits heute abgefangen und gespeichert, um sie zu einem späteren Zeitpunkt mit Hilfe leistungsfähiger Quantencomputer zu entschlüsseln.“

Für das Gesundheitswesen ist diese Entwicklung besonders relevant. Krankenhäuser, Forschungseinrichtungen und Gesundheitsnetzwerke verarbeiten große Mengen hochsensibler Daten, die über viele Jahre hinweg geschützt werden müssen. Gleichzeitig dauert die Modernisierung komplexer IT- und Kommunikations-Infrastrukturen oft viele Jahre. Die Vorbereitung auf quantensichere Kommunikation beginnt deshalb nicht erst morgen, sondern bereits heute.

Pilotprojekt in Norwegen testet den Ernstfall

Wie eine solche Vorbereitung aussehen kann, zeigt ein aktuelles Pilotprojekt in Norwegen: Das Akershus Universitätsklinikum bei Oslo ist das erste Krankenhaus in den nordischen Ländern, das aktiv eine quantensichere Netzwerkverbindung testet. Gemeinsam mit dem Gesundheitsnetzbetreiber Norsk Helsenett hat GlobalConnect eine Infrastruktur aufgebaut, die Gesundheitsdaten zusätzlich gegen zukünftige Bedrohungen durch Quantencomputer absichern soll.

„Im Rahmen des Projekts wird eine Datenverbindung zwischen dem Krankenhaus und einem Rechenzentrum durch Quantum Key Distribution (QKD) geschützt. Die Technologie nutzt quantenmechanische Prinzipien, um kryptografische Schlüssel auszutauschen. Jeder Versuch, die Verbindung abzuhören, wird unmittelbar erkannt. Ziel des Projekts ist es nicht nur, neue Technologien zu testen. Ebenso wichtig sind der Aufbau von Know-how, praktische Erfahrungen im Betrieb sowie die Vorbereitung auf eine mögliche Ausweitung quantensicherer Infrastrukturen im Gesundheitswesen“, erklärt Hans Jayatissa.

Im Rahmen des Projekts wird eine Datenverbindung zwischen dem Krankenhaus und einem Rechenzentrum durch Quantum Key Distribution (QKD) geschützt.

Hans Jayatissa, GlobalConnect

Zwei Wege zur Sicherheit im Quantencomputer-Zeitalter

Aktuell werden zwei zentrale Ansätze verfolgt, um Kommunikationsnetze auf das Quantenzeitalter vorzubereiten. Der erste Ansatz ist die sogenannte Post-Quantum Cryptography (PQC). Dabei kommen neue kryptografische Verfahren zum Einsatz, die auch Angriffen durch Quantencomputer standhalten sollen. Der Vorteil: Sie können weitgehend in bestehenden Infrastruktur-Konzepten eingesetzt werden.

Der zweite Ansatz ist die Quantum Key Distribution (QKD). Hierbei werden kryptografische Schlüssel mithilfe quantenmechanischer Effekte ausgetauscht. Im Gegensatz zu klassischen Verfahren basiert die Sicherheit nicht auf mathematischen Problemen, sondern auf physikalischen Gesetzen. QKD erfordert jedoch spezielle Hardware sowie leistungsfähige Glasfaserverbindungen und stellt damit besondere Anforderungen an die zugrunde liegende Infrastruktur.

Glasfaser wird zur Grundlage quantensicherer Kommunikation

„Für den Aufbau zukünftiger quantensicherer Netze spielt Glasfaser eine zentrale Rolle. Technologien wie QKD benötigen eine leistungsfähige und stabile Glasfaserinfrastruktur, um die sichere Übertragung von Schlüsseln zu ermöglichen. Damit wird deutlich, dass Glasfasernetze künftig weit mehr sein werden als reine Datenleitungen. Sie entwickeln sich zunehmend zu einer Plattform für die nächste Generation sicherer digitaler Kommunikation“, berichtet Hans Jayatissa.

Gleichzeitig arbeiten Unternehmen und Forschungseinrichtungen bereits an zukünftigen quantensicheren Kommunikationsnetzwerken. Langfristiges Ziel ist es, nationale quantensichere Netzwerke zu einer europäischen Infrastruktur zu verbinden, die eine sichere Kommunikation im Quantenzeitalter ermöglicht.

Was Deutschland daraus lernen kann

Das norwegische Pilotprojekt zeigt, dass Quantensicherheit kein theoretisches Zukunftsthema mehr ist. Während leistungsfähige Quantencomputer möglicherweise noch einige Jahre entfernt sind, beginnen Unternehmen und öffentliche Einrichtungen bereits heute mit dem Aufbau von Wissen, Kompetenzen und praktischen Erfahrungen.

Auch für das Gesundheitswesen in Deutschland ist dieser Ansatz relevant. Gesundheitsdaten müssen häufig über Jahrzehnte hinweg geschützt werden. Gleichzeitig entstehen in Europa erste Strategien und Roadmaps für quantensichere Kommunikation.

Mit der fortschreitenden Digitalisierung des deutschen Gesundheitswesens steigt auch die Abhängigkeit von sicheren digitalen Infrastrukturen. Elektronische Patientenakten, digitale Gesundheitsanwendungen und die zunehmende Vernetzung zwischen Krankenhäusern, Forschungseinrichtungen und weiteren Akteuren des Gesundheitswesens erhöhen die Anforderungen an die langfristige Sicherheit von Daten und Kommunikationswegen.

Quantencomputer: Auf deren Auswirkungen jetzt vorbereiten

Andreas Gerhardt, CEO von GlobalConnect Deutschland, kommentiert: „Deutschland verfügt über eine hochentwickelte Gesundheitslandschaft und zählt zu den datenintensivsten Gesundheitsmärkten Europas. Deshalb sollten wir die Zeit nutzen, um uns frühzeitig mit den Auswirkungen von Quantencomputern auf die Cybersicherheit auseinanderzusetzen. Das bedeutet nicht, dass Krankenhäuser morgen ihre gesamte Infrastruktur austauschen müssen. Aber sie sollten bereits heute prüfen, welche Systeme langfristig geschützt werden müssen und welche Rolle quantensichere Technologien künftig spielen können.“

Nach Ansicht von Gerhardt liegt die größte Stärke des norwegischen Projekts nicht allein in der Technologie selbst, sondern im pragmatischen Vorgehen: „Die Verantwortlichen warten nicht darauf, bis Quantencomputer zur akuten Bedrohung werden. Sie sammeln bereits heute Erfahrungen, bauen Kompetenzen auf und testen neue Sicherheitskonzepte unter realen Bedingungen. Genau dieser Ansatz kann auch für deutsche Gesundheitseinrichtungen ein wichtiger Wegweiser sein.“

Für deutsche Kliniken und Gesundheitsnetzwerke stellt sich deshalb zunehmend nicht mehr die Frage, ob sie sich mit Quantensicherheit beschäftigen sollten, sondern wann. Die Erfahrungen aus Skandinavien zeigen, dass Pilotprojekte, Kompetenzaufbau und die frühzeitige Auseinandersetzung mit neuen Sicherheitskonzepten wichtige Voraussetzungen sind, um die digitale Gesundheitsversorgung langfristig abzusichern.

„Quantensicherheit wird kein isoliertes IT-Thema sein. Sie wird Teil der strategischen Weiterentwicklung digitaler Infrastrukturen werden. Wer heute in leistungsfähige Netze, moderne Sicherheitsarchitekturen und Zukunftstechnologien investiert, schafft die Grundlage für eine sichere und resiliente Gesundheitsversorgung von morgen“, so Gerhardt abschließend.

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