Cybersecurity in Zeiten von Quantencomputern

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May 20, 2021

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Sichere Verschlüsselungsmethoden sind eine wesentliche Voraussetzung für den Online-Handel in seiner heutigen Form.

Was wird durch Quantencomputing betroffen sein?

Nur wenn eine sichere Kommunikation, die von Dritten nicht abgehört werden kann, gewährleistet ist, können private Daten wie Bankverbindungen oder Kreditkartendetails ausgetauscht werden. Kryptographie und die Sicherheit im Internet gehören zu den Feldern, die wahrscheinlich am meisten von den Veränderungen durch Quantencomputing betroffen sein werden. Bisher beruhen die meisten und besten Verschlüsselungstechniken auf sogenannten Einwegfunktionen. Diese sind in eine Richtung sehr einfach zu berechnen. Vom Ergebnis auf die ursprünglichen Werte zu schließen, ist aber mit mehr Rechenaufwand verbunden als heutige Computer bewältigen können. Dadurch ist diese Art der Verschlüsselung sicher. Zu den bekanntesten Einwegfunktionen gehört die Primfaktorzerlegung, die Aufteilung großer Primzahlen in ihre kleinsten Faktoren.

Das ist der Vorteil von Quantencomputern

Im Gegensatz zu klassischen Computern können Quantencomputer Probleme wie die Primfaktorzerlegung und andere Einwegfunktion in wenigen Minuten lösen. Herkömmliche Verschlüsselungsverfahren verlieren durch Quantencomputing auf einen Schlag ihre Relevanz. Daher arbeiten Wissenschaftler bereits jetzt an neuen Methoden, die auch von Quantencomputern nicht so leicht umgangen werden können. Die sogenannte Post-Quanten-Kryptographie ist daher ein derzeit boomender Forschungszweig.

Da dieser Bereich ähnliche Fortschritte macht wie die Entwicklung der Quantencomputer ist es wahrscheinlich, dass rechtzeitig neue Verschlüsselungsverfahren zur Verfügung stehen werden. Das Internet wird also nicht schlagartig zu einem unsicheren Medium werden. Trotzdem wird die Umstellung mit steigender Verbreitung der Quantencomputer sehr wahrscheinlich mit einigen deutlichen Veränderungen einhergehen.