Quanten-Technologie 2025: So schützt Deutschland die digitale Zukunft!

Quanten-Technologie 2025: So schützt Deutschland die digitale Zukunft!

nicht spezifiziert, Welt - In der heutigen digitalen Welt wird das Thema Quantencomputing immer relevanter. Anlässlich des Internationalen Jahres der Quantenwissenschaft und -technologie, das von den Vereinten Nationen für 2025 ausgerufen wurde, wird deutlich, wie wichtig Fortschritte in diesem Bereich für Wissenschaft, Sicherheit und globale Systeme sind. Laut The Fast Mode könnte der Wert von Quanten-Technologien bis 2035 auf beeindruckende 1,3 Billionen US-Dollar ansteigen. Doch während sich Möglichkeiten eröffnen, wirft das Aufkommen von Quantencomputern auch ernsthafte Fragen zur Sicherheit bestehender digitaler Systeme auf, insbesondere in der Kryptografie.

Eine der größten Herausforderungen ist die Bedrohung durch Quantencomputer, die traditionelle Verschlüsselungsstandards wie RSA und ECC in naher Zukunft überflüssig machen könnten. Die Praxis des „Harvest now, decrypt later“ – bei dem Angreifer verschlüsselte Daten sammeln, um diese später mit leistungsstarken Quantencomputern zu entschlüsseln – macht es dringend erforderlich, dass sowohl der öffentliche als auch der private Sektor Maßnahmen ergreifen, um digitale Transaktionen vor diesen zukünftigen Bedrohungen zu schützen.

Die Notwendigkeit eines Wandels

Der Übergang zu Post-Quantum-Kryptografie (PQC) ist nicht nur wünschenswert, sondern notwendig. Zwischen 2023 und 2025 stehen wichtige Fortschritte in der Standardisierung quantenresistenter Algorithmen auf dem Plan, wie Silicon Trust berichtet. Das National Institute of Standards and Technology (NIST) wird im August 2024 drei neue Algorithmen zur Sicherung von Schlüsselaustausch und digitalen Signaturen finalisieren: CRYSTALS-Kyber, CRYSTALS-Dilithium und SPHINCS+.

Dabei basieren diese Algorithmen auf mathematischen Problemen, die als quantenresistent gelten. Neben den neuen Ansätzen gewinnen auch alternative Verfahren wie Falcon und McEliece an Bedeutung, und die Integration von kryptografischen Agilitäten wird zunehmend wichtig, um flexibel auf Bedrohungen reagieren zu können. Herausforderungen gibt es dennoch, wie etwa der hohe Ressourcenbedarf der neuen Algorithmen und die Notwendigkeit, bestehende Systeme anzupassen.

Globale Bemühungen und Fortschritte

Ein strategischer Fahrplan ist entscheidend, um den Übergang zur Post-Quantum-Kryptografie zu gestalten. Regierungen weltweit, darunter die USA und die EU, setzen sich aktiv dafür ein, PQC-Standards zu entwickeln und umzusetzen. Während die USA festlegt haben, dass Unternehmen bis 2035 auf PQC umsteigen müssen, verfolgt die EU mit der EuroQCI-Initiative eine ambitionierte Strategie zur Bereitstellung von Quanten-Kryptographie-Netzwerken, um die Sicherheit digitaler Kommunikation zu gewährleisten.

Auch China investiert kräftig in Quanten-Technologien und integriert PQC in deren 5G- und IoT-Netzwerke. Innovative Ansätze wie die Quanten-Schlüsselverteilung (QKD), die dank des Micius-Satelliten präsentiert wurden, zeigen das Potenzial, das Quantencomputing für die Sicherheit zu bieten hat, auch wenn es derzeit noch Herausforderungen bei der Skalierung gibt.

Der Weg in die Zukunft

Die Herausforderungen der Implementierung von PQC erfordern eine kontinuierliche Forschung und Entwicklung. Es gilt nicht nur, kryptografische Schwachstellen zu identifizieren, sondern auch die Implementation bestehender Systeme voranzutreiben, was oft komplex und zeitaufwendig ist. Zudem bleibt die globale Standardisierung, die für die Interoperabilität unerlässlich ist, ein großes Thema, das es zu adressieren gilt.

Ein weiterer Aspekt, der für die Resilienz digitaler Plattformen in der Zukunft entscheidend sein wird, ist die Fähigkeit, kryptografische Systeme schnell und sicher anzupassen. Das BSI hebt hervor, dass post-quanten Kryptografie Verfahren umfasst, die als sicher gegen Quantenangriffe gelten und auf klassischen Hardware implementiert werden können. In einer Zeit, in der digitale Sicherheit oberste Priorität hat, ist es nötig, diese Technologien zu integrieren und sich den globalen Standardisierungsbemühungen anzuschließen.