Cybersecurity für IT-Sicherheit vor Quantencomputer Intelligenz

Mit Quantencomputer lassen sich die Grenzen der Recheneffizienz stark erweitern. Sie werden Probleme lösen, mit denen Computer heute noch überfordert sind. Sie könnten aber auch zweckentfremdet werden, um die derzeit gängigen Public-Key-Verschlüsselungsverfahren unsicher zu machen. Rohde + Schwarz Cybersecurity forscht deshalb an der Abwehr solcher Bedrohungen.

Sichere Kommunikationsnetzwerke haben den Stellenwert einer kritischen Infrastruktur. Cyberangriffe nehmen zu und treffen Wirtschaft, Behörden und Privatpersonen gleichermaßen. Die Entwicklung der Quantencomputer erschließen immer neue Wege der Datenübertragung. Doch die Hochleistungsrechner werden wohl auch unsere heutigen asymmetrischen kryptografischen Verfahren entschlüsseln und gefährden den sicheren Datenverkehr. Für einen hohen Sicherheitsstandard der Zukunft forschen Experten heute an Post-Quantum-Kryptografie und Quantenschlüsselaustausch.

Sensible Informationen vertraulich übertragen

Im Ergebnis möchte man dieser Gefährdung entgegentreten. Sensible Informationen müssen so übertragen werden, dass sie vertraulich bleiben. Hier werden Quantenzustände zur Verteilung kryptografischer Schlüssel eingesetzt. Diese können aufgrund fundamentaler quantenphysikalischer Gesetze nicht unbemerkt kopiert, mitgelesen oder gar manipuliert werden. Mittels sicherer, klassisch symmetrischer kryptografischer Verfahren lassen sich diese Quantenzustände zum Schutz der Vertraulichkeit und Integrität der eigentlichen Nutzdaten nutzen.

Rohde + Schwarz Cybersecurity möchte die Forschung an der Verschlüsselung der Zukunft vorantreiben. Dazu stellt der IT-Sicherheitsexperte seine kryptologische Expertise und seine Erfahrung in Bau und Implementierung sicherer Geräte zahlreichen Forschungsprojekten zur Verfügung.

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Bis voraussichtlich Mitte 2020 läuft das Projekt Hardwarebasierte Quantensicherheit (HQS). Ziel des Forschungsprojektes ist es, eine Hardware für den quantenbasierten Schlüsselaustausch und deren Nutzung mit klassischen Verschlüsselungssystemen zu entwickeln.

Darauf soll dann eine hochsichere Kommunikation aufgebaut werden. In diesem Rahmen werden die optische Kommunikation über Glasfasern und durch die Luft erforscht. Auch die Ludwig-Maximilians-Universität München und das Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts sind in das Projekt involviert.

Mehrere Forschungsprojekte zur Quantentechnologie

Rohde + Schwarz Cybersecurity ist weiterhin Teil des europäischen Projektes Open QKD. Es soll die globale Position Europas an der Spitze der Kapazitäten für die Quantenkommunikation stärken. Ziel des Projektes ist die Integration von quantenbasierten Lösungen in der europäischen digitalen Landschaft auf breiter Basis.

Es sollen mehrere offene QKD-Testbeds sowie kleinere Demonstratoren geschaffen werden, um potenziellen Endnutzern und relevanten Interessengruppen Netzwerkfunktionalität und Anwendungsfälle vorzustellen. Die Entwicklung eines Innovations-Ökosystems, eines Trainingsgeländes und die Hilfe beim Ausbau der Technologie- und Lösungslieferketten für Quantenkommunikation sind Bestandteile des europäischen Großprojektes.

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