Neue Verschlüsselungen gegen künftige Quantencomputer: „Jeder muss wechseln“

Schon bald könnten Quantencomputer heute gängige kryptografische Verfahren knacken. Die amerikanische Standardisierungsbehörde NIST hat nun praktikable Verfahren für die „Post-Quanten-Kryptographie“ vorgestellt. Der Übergang kann beginnen. Doch der Umstieg ist komplex. Was Umsteiger erwartet.

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Künstlerische Darstellung eines digitalen Vorhängeschlosses als Symbol für Verschlüsselung im Internet.

Trotz Fortschritten scheint ein leistungsstarker Quantencomputer, der viele Aufgaben schneller löst als heutige Rechner, noch viele Jahre entfernt. Bisher gibt es nur Prototypen. Dennoch hat ein massiver Umbau des Internets begonnen, getrieben von diesem weitgehend noch fiktiven Computer. Es geht um „Kryptografie“, also das Verschlüsseln von Informationen.

Kryptografie ist im Netz allgegenwärtig, beim Online-Banking, bei Software-Updates oder beim Instant-Messaging. Der durchschnittliche Internetnutzer nutzt Kryptografie tausende Male am Tag, ohne es zu merken.

Doch das ganze Internet wäre unsicher, wenn es einen Quantencomputer gäbe, der den sogenannten Shor-Algorithmus ausführen könnte. Denn dieser könnte weit verbreitete Kryptografie-Methoden blitzschnell knacken: Angreifer könnten Passwörter, personenbezogene Daten und Firmengeheimnisse lesen oder falsche Updates an Rechner schicken. Das „Internet der Dinge“, das Alltagsgegenstände wie Kühlschränke mit dem Internet verbindet, wäre ohne eine starke Kryptografie leichte Beute für Angreifer. Sie könnten selbst intelligente Glühbirnen missbrauchen, um Malware auf Rechner zu verteilen.

Neue Art der Kryptografie soll das Netz vor dem Quantencomputer schützen

Kryptografie-Experten haben längst reagiert: 2016 startete das US-amerikanische Nationale Institut für Standards in der Technik (NIST) einen Wettbewerb, bei dem neue Kryptografie-Verfahren gegeneinander antraten, die als immun gegen einen Angriff mit Quantencomputern gelten. Inzwischen hat das NIST vier Gewinner ermittelt und Standards entwickelt, die sicherstellen sollen, dass diese sogenannte Post-Quanten-Kryptografie (PQK) einheitlich eingesetzt wird. Drei dieser Standards publizierte das NIST am gestrigen Dienstag, sodass die Umstellung Fahrt aufnehmen kann. Auch das deutsche Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) befasst sich mit dem Thema und gibt Handlungsempfehlungen. Aber wie aufwändig ist der Wechsel auf die PQK-Verfahren, welche Hürden gibt es, sind die neuen Verfahren sicher und was muss der einzelne Internetnutzer tun?