Warum ist der eingebettete Schlüsselaustausch die Grundlage für echte Quantensicherheit?

Während die Branche intensiv daran arbeitet, Netzwerke für das Quantenzeitalter sicher zu halten, stellen einige Anbieter die externe Verwaltung und Verteilung symmetrischer Schlüssel über zusätzliche Kanäle als deutlich überlegen dar. Dadurch entsteht der Eindruck, dass diese Technologie die Sicherheit erhöht.

Diese Darstellung hat zu erheblicher Verunsicherung am Markt geführt. Kunden fragen sich, ob solche Architekturen tatsächlich mehr Schutz bieten als etablierte Ansätze und ob bestehende Lösungen künftig im Nachteil sein könnten.

Doch die Wahrheit ist wesentlich einfacher und zugleich beruhigend: Die symmetrische Schlüsselverteilung ist nicht der zentrale Engpass auf dem Weg zu quantensicheren Netzwerken. Im Gegenteil – der Aufbau externer Infrastrukturen zur Schlüsselverteilung schafft neue Angriffsflächen und führt zusätzliche Komplexität ein.

Es ist daher an der Zeit, die verbreiteten Missverständnisse auszuräumen, die realen Risiken klar zu benennen und aufzuzeigen, warum der eingebettete, asynchrone Schlüsselaustausch – wie er in den sicheren Transportplattformen von Adva Network Security umgesetzt ist – eine robustere, einfachere und widerstandsfähigere Grundlage für quantensichere Kommunikation bietet.

Mythos Nr. 1: Quantensicherheit erfordert neue, externe Systeme zur Verteilung symmetrischer Schlüssel. 

Dies ist eines der hartnäckigsten Missverständnisse. Symmetrische Verfahren wie AES 256 bieten selbst bei Angriffen durch Quantencomputer weiterhin ein sehr hohes, wenn auch leicht reduziertes Schutzniveau. Dies ist unabhängig von der Erzeugung der symmetrischen Schlüssel. Der AES-Algorithmus bildet bei allen Herstellern den Kern für die Verschlüsselung der Nutzdaten.

Die eigentliche Bedrohung liegt in der asymmetrischen Kryptografie. Algorithmen wie RSA, Verfahren auf Basis elliptischer Kurven, klassische Diffie Hellman Verfahren und viele weit verbreitete Signaturalgorithmen sind anfällig für den Shor Algorithmus und müssen durch Post-Quanten-Kryptografie (PQC) ersetzt werden.

Die Realität: Symmetrische Schlüssel bleiben stark. Entscheidend ist, anfällige asymmetrische Methoden konsequent durch PQC zu ersetzen.

Mythos Nr. 2: Synchrone Schlüsselverteilungsinfrastrukturen bieten eine überlegene Sicherheit.

Einige Hersteller bieten Lösungen an, bei denen symmetrische Schlüssel über einen zentralisierten externen Server oder eine separate Schlüsselverwaltungssoftware erzeugt, verwaltet und verteilt werden. Dies führt zwangsläufig zu neuen, vielfältigen Angriffsflächen. Solche Risiken bestehen nicht, wenn der Schlüsselaustausch direkt im Gerät selbst hard- und softwareseitig implementiert ist.

Die externe Schlüsselverteilung erhöht die Komplexität des Gesamtsystems und damit die Angriffsfläche erheblich. Seitenkanalangriffe werden wahrscheinlicher, und das Risiko von Fehlkonfigurationen oder Manipulationen steigt mit jeder zusätzlichen Komponente. Zudem entsteht eine Abhängigkeit von einer externen, oft zentralisierten Infrastruktur, die zu einem „Single Point of Failure“ werden kann.

Jede zusätzliche Schnittstelle erweitert den Sicherheitsperimeter und erhöht den betrieblichen Aufwand für Absicherung, Überwachung und Auditierung. Die Zertifizierung heterogener Systeme mit vielen Software- und Hardwareanteilen über die gesamte Lebensdauer hinweg ist kaum konsistent aufrechtzuerhalten. Daher setzen viele Hersteller auf Architekturen, bei denen der zu evaluierende Anteil möglichst klein bleibt.

Die Realität: Die Übertragung von Schlüsseln über externe Verbindungen verbessert die Sicherheit nicht. Sie vergrößert die Angriffsfläche und verlagert Vertrauen auf externe Komponenten. In vielen Fällen ist die Schlüsselverteilung lediglich durch klassische Kryptografie geschützt, wodurch das angestrebte Sicherheitsniveau deutlich geschwächt wird. Ein System ist immer nur so sicher wie sein schwächstes Glied.

Mythos Nr. 3: QKD oder spezielle Schlüsseltauschverfahren bieten einen besseren Schutz

Die Quantum Key Distribution (QKD) wird häufig als ultimative Lösung zur Absicherung moderner Übertragungssysteme dargestellt. Das Grundprinzip ist einfach: QKD überträgt Zufallszahlen abhörsicher, auch gegenüber Angriffen durch Quantencomputer. Aus diesen Zufallszahlen werden anschließend symmetrische Schlüssel für die weitere Nutzung abgeleitet.

In der Praxis bringt QKD jedoch erhebliche Herausforderungen mit sich. Die Technologie ist auf eigene physische Verbindungen angewiesen und bietet nur begrenzte Reichweiten. Zudem ist sie störanfällig, kann z.B. durch Denial of Service Angriffe beeinträchtigt werden und erfordert weiterhin eine Authentifizierung der Verteilungsinfrastruktur, die auf klassischer Kryptografie basiert. QKD erhöht damit zwangsläufig die Komplexität des Gesamtsystems – siehe Mythos Nr. 2.

Die Realität: QKD ist kein Ersatz für Post-Quanten-Kryptografie. Behörden wie BSI, ANSSI und NLNCSA weisen übereinstimmend darauf hin, dass QKD aufgrund seiner Einschränkungen nur als ergänzende Technologie in speziellen Nischen geeignet ist, während die Priorität klar auf Post-Quanten-Kryptografie liegt.

Warum eingebetteter Schlüsselaustausch die bessere Wahl ist

Moderne Verschlüsselungssysteme ermöglichen bereits eine schnelle, häufige und automatisierte Rotation der verwendeten Schlüssel. Erfolgt dieser Prozess direkt im Kommunikationsgerät, entsteht ein in sich geschlossenes Subsystem ohne externe Übertragung sensibler Informationen und damit ohne unnötige Risiken.

Die optischen und Ethernet-Plattformen von Adva Network Security basieren auf diesem Prinzip. Sie integrieren:

• Schlüsselaustausch, autark in das System eingebettet mit PQC
• Lokal generierte symmetrische Schlüssel, die das System nie verlassen
• Kontinuierliche, automatisierte Schlüsselrotation ohne externe Abhängigkeiten
• Höchste Sicherheit durch PQC-Hybridisierung und Krypto-Agilität
• Keine externe Schlüsselstruktur, keine zusätzliche Angriffsfläche

Dieses Design minimiert den Sicherheitsperimeter und gewährleistet, dass die Verschlüsselung durchgängig, autonom und manipulationssicher bleibt.

Der grundlegende Unterschied: Unsere Schlüssel verlassen niemals das verschlüsselte Subsystem. Andere Ansätze erfordern die Übertragung von Schlüsseln – was ein Risiko mit sich bringt.

Warum dies jetzt wichtig ist

In jüngsten Marktmitteilungen wurden externe oder synchrone Schlüsselverteilungsarchitekturen als von Natur aus „sicherer“ dargestellt. Dies hat bei vielen Anwendern nachvollziehbare Fragen ausgelöst, die sich auf den Übergang in das Quantenzeitalter vorbereiten.

Klarheit ist entscheidend:

• Die symmetrische Schlüsselverteilung löst nicht die Bedrohung durch den Quantencomputer. 
• Die externe Schlüsselverteilung stärkt den Schutz nicht – sie vergrößert die Angriffsfläche.
• Der eingebettete Schlüsselaustausch ist einfacher, sicherer und widerstandsfähiger.
• PQC ist die wesentliche Grundlage für langfristige Sicherheit.

Fazit: Stabilität entsteht durch Einfachheit. Wer Komplexität minimiert und den Sicherheitsperimeter eng hält, legt die Basis für resiliente und langfristig beherrschbare IT-Sicherheitsstrukturen.

Wie Adva Network Security mit einem einfacheren, sichereren Design führend ist

Unser Ansatz ist klar: Maximale Sicherheit entsteht dort, wo Schlüssel das System niemals verlassen müssen.

FSP 3000 – quantensicherer optischer Transport

Die integrierte Verschlüsselung und der Schlüsselaustausch innerhalb der Übertragungsmodule bieten eine vollständig in sich geschlossene PQC-Lösung, welche speziell für kritische Infrastrukturen optimiert ist.

FSP 150 – sicheres Carrier Ethernet

Die integrierte Sicherheit kombiniert automatisierte Schlüsselrotation mit nahezu vollständiger Unterstützung der neuen PQC-Standards.

Security Director

Das einheitliche Management ermöglicht eine durchgängige Automatisierung der Richtlinien und sorgt für transparente Compliance. Es stellt damit einen wichtigen Baustein für die Erfüllung von CRA und NIS2 Anforderungen dar.

Eingebettete Sicherheitsarchitektur

Keine externen Schlüsselserver, keine synchrone Schlüsselverteilung und keine zusätzlichen Angriffsvektoren. 

Echte Quantensicherheit in der Praxis: standardbasiert, interoperabel, hocheffizient und gebaut, um Risiken zu reduzieren, statt neue zu schaffen.

Kurz und bündig

• Symmetrische Schlüssel sind nicht das Quantenproblem.
• Externe Verteilung erhöht Risiken statt Sicherheit.
• Eingebetteter Schlüsseltausch im Gerät ist der sichere Ansatz.
• Post-Quanten-Kryptografie ist die Sicherheitsstrategie für alle Anwendungen

Bei Adva Network Security bieten wir eine in sich geschlossene, eingebettete und PQC-orientierte Verschlüsselungsarchitektur, die darauf ausgelegt ist, Netzwerke heute zu schützen und für morgen vorzubereiten.

Einfach. Quantensicher.