Revolutionäre Verschlüsselung: KIT schützt vor Quantenangriffen!

Karlsruhe, Deutschland - Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben ein innovatives Verfahren zum Schlüsselaustausch entwickelt, das die Kommunikation gegen zukünftige Quantenangriffe absichern soll. Am 27. März 2025 präsentierten die Wissenschaftler ihr Verfahren in Echtzeit an der Ludwig-Maximilians-Universität München, wobei eine Videoübertragung über Glasfaser mit einem neuartigen Quantenschlüsselaustausch geschützt wurde. Diese Entwicklung ist besonders relevant, da Quantencomputer in der Lage sind, viele der derzeit verwendeten Verschlüsselungsverfahren, die in der Kommunikation wie bei E-Mails und Online-Banking zum Einsatz kommen, zu knacken.

Traditionelle Verschlüsselungsverfahren setzen auf die Schwierigkeit, große Zahlen in ihre Primfaktoren zu zerlegen. Diese Annahme ist jedoch verwundbar, da Quantencomputer mit Algorithmen wie dem Shor-Algorithmus diese Probleme exponentiell schneller lösen können als klassische Computer. Daher besteht die Notwendigkeit für quantensichere Algorithmen, die für diese neue Technologie resistent sind. Hier kommen die neuen Ansätze des KIT ins Spiel, die auf symmetrischer Verschlüsselung basieren und den Austausch eines virtuellen Schlüssels vor dem Aufbau einer verschlüsselten Verbindung vorsehen. Die Umsetzung erfolgt mithilfe kostengünstiger herkömmlicher Hardware aus der Glasfaserkommunikation, was einen flächendeckenden Einsatz innerhalb der nächsten fünf Jahre ermöglichen könnte.

Die Bedeutung quantensicherer Verschlüsselung

Die Bedrohung durch Quantencomputer ist nicht nur theoretischer Natur. Experten warnen, dass sensible Daten in Zukunft potenziell entschlüsselt werden könnten. Diese Entwicklung erfordert ein Umdenken in der Cybersicherheit. Unternehmen stehen vor der Herausforderung, ihre digitale Infrastruktur zu schützen und sich auf die neuen Gegebenheiten einzustellen. Umstellung auf quantenresistente Kryptografie ist dringend notwendig, da herkömmliche asymmetrische Verfahren – wie RSA und elliptische Kurven – langfristig nicht mehr sicher sind.

Die aktuelle Forschung untersucht verschiedene Ansätze in der quantenresistenten Kryptografie, zu denen gitterbasierte Kryptografie, multivariate Kryptografie sowie hash-basierte Signaturen zählen. Mit der Veröffentlichung der ersten finalisierten Standards für Post-Quantum-Kryptografie durch das National Institute of Standards and Technology (NIST) im August 2024 gibt es nun klare Orientierung für die Industrie. Diese neuen Standards bieten eine Grundlage, um die notwendigen Sicherheitsmaßnahmen zu etablieren.

Herausforderungen und Maßnahmen für Unternehmen

Die Implementierung quantenresistenter Kryptografie ist jedoch komplex. Unternehmen müssen umfassende Tests und Analysen neuer Algorithmen durchführen und ihre kryptografischen Protokolle anpassen. Experten empfehlen, sofort Maßnahmen zu ergreifen: Dazu gehört eine Bestandsaufnahme der potenziell gefährdeten Systeme, eine Risikobewertung sowie die Entwicklung einer Migrationsstrategie zu quantenresistenten Verfahren. Zudem sollten Unternehmen kontinuierlich technologische Entwicklungen beobachten und Fachwissen in Post-Quantum-Kryptografie aufbauen.

Der Einsatz hybrider Lösungen, die klassische und quantenresistente Verfahren kombinieren, wird ebenfalls als sinnvoll erachtet. Unternehmen sollten in flexible Sicherheitsarchitekturen investieren, um sich schnell an veränderte Bedrohungslagen anzupassen und die nötige kryptografische Agilität zu gewährleisten. Die Herausforderung, auf quantenresistente Kryptografie umzustellen, betrifft nicht nur Einzelunternehmen, sondern erfordert eine gesamtgesellschaftliche Anstrengung.

Insgesamt unterstreicht die aktuelle Forschung des KIT und die Diskussion über quantensichere Verfahren die Dringlichkeit, sich auf die kommenden Herausforderungen im Bereich der Cybersicherheit einzustellen. Die zukunftsfähigen Lösungen, die aus diesen Entwicklungen hervorgehen, könnten dazu beitragen, die digitale Kommunikation auch im Zeitalter der Quantencomputer zu sichern. Weitere Informationen dazu finden Sie in den Artikeln von KIT, aware7 und Security Insider.