Verschlüsselungsverfahren: Quantencomputer gefährden sicheren Datenverkehr

Rohde & Schwarz Cybersecurity forscht derzeit an Verschlüsselungsprojekten der nächsten Generation. Der Grund: Quantencomputer erweitern die Grenzen der Recheneffizienz stark, könnten aber auch die derzeit gängigen Public-Key-Verschlüsselungsverfahren unsicher machen.

Sichere Kommunikationsnetzwerke haben in modernen Informationsgesellschaften den Stellenwert einer kritischen Infrastruktur. Und Cyberangriffe nehmen stetig zu – das trifft Wirtschaft, öffentliche Einrichtungen und Behörden ebenso wie Privatpersonen. Technologische Fortschritte in der Entwicklung von Quantencomputern erschließen neue Wege der Datenübertragung. Die Hochleistungsrechner der Zukunft werden voraussichtlich in der Lage sein, unsere heutigen asymmetrischen Verschlüsselungsverfahren zu brechen und gefährden den sicheren Datenverkehr. Um den hohen Sicherheitsstandard auch in Zukunft zu halten wird zurzeit sowohl an Post-Quantum-Kryptografie als auch an Quantenschlüsselaustausch geforscht.

Verschlüsselungsverfahren: Vertraulichkeit von Daten schützen

Sie ermöglichen es, dieser Gefährdung entgegenzutreten und sensible Informationen so zu übertragen, dass deren Vertraulichkeit gewahrt bleibt. Dabei werden Quantenzustände zur Verteilung kryptografischer Schlüssel eingesetzt, die aufgrund fundamentaler quantenphysikalischer Gesetze weder unbemerkt kopiert noch mitgelesen oder gar manipuliert werden können. Sichere, klassisch symmetrische kryptografische Verfahren können dann benutzt werden, um die Vertraulichkeit und Integrität der eigentlichen Nutzdaten zu schützen.

Um die Forschung an der Verschlüsselung der Zukunft voranzutreiben, stellt der IT-Sicherheitsanbieter Rohde & Schwarz Cybersecurity jetzt seine Expertise bei Verschlüsselungsverfahren und Erfahrung im Bau und in der Implementierung sicherer Geräte und Systeme für zahlreiche Forschungsprojekte zur Verfügung. Bis voraussichtlich Mitte 2020 läuft das Projekt HQS (Hardwarebasierte Quantensicherheit).

Ziel ist es, Hardware für quantenbasierten Schlüsselaustausch und deren Nutzung mit klassischen Verschlüsselungssystemen zu entwickeln und eine darauf aufbauende hochsichere Kommunikation umzusetzen. Dabei wird sowohl die optische Kommunikation über Glasfasern als auch durch die Luft erforscht. Neben Rohde & Schwarz Cybersecurity ist auch die Ludwig-Maximilians-Universität München sowie das Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts involviert.

Integration von quantenbasierten Lösungen

Außerdem ist Rohde & Schwarz Cybersecurity Teil des europäischen Projektes OPENQKD, welches die globale Position Europas an Spitze der Quantenkommunikations-Kapazitäten stärken will. Ziel des Projektes ist die Integration von quantenbasierten Lösungen in der europäischen digitalen Landschaft auf breiter Basis sowie Schaffung mehrerer offener QKD-Testbeds sowie kleinerer Demonstratoren, um potenziellen Endnutzern und relevanten Interessengruppen Netzwerkfunktionalität und Anwendungsfälle vorzustellen. Auch die Entwicklung eines Innovations-Ökosystems und eines Trainingsgeländes sowie Hilfe beim Ausbau der Technologie- und Lösungslieferketten für Quantenkommunikationstechnologien und –dienste sind Bestandteile des europäischen Großprojektes.

Das im November 2019 gestartete Projekt QuNET baut ein Pilotnetz zur Quantenkommunikation in Deutschland auf, das der abhör- und manipulationssicheren Datenübertragung dient. Zunächst ist das Netz für die Kommunikation zwischen Bundesbehörden gedacht. Rohde & Schwarz Cybersecurity wirkt als Teil des Beirates neben der Fraunhofer-Gesellschaft, der Max-Planck-Gesellschaft und dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt am vom BMBF geförderten Projekt mit.

Rohde & Schwarz Cybersecurity ist ein IT-Sicherheitsunternehmen, das digitale Informationen und Geschäftsprozesse von Unternehmen und öffentlichen Institutionen weltweit vor Cyberangriffen schützt. Der IT-Sicherheitsexperte bietet innovative Datensicherheitslösungen für Cloud-Umgebungen, erweiterte Sicherheit für Websites, Webanwendungen und Webservices sowie Netzwerkverschlüsselung, Desktop- und Mobile-Security. (sg)

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