Was ist Quantenschlüsselverteilung?
Quantencomputer bedrohen die Datensicherheit
Der Bedarf an quantensicheren Methoden und Technologien zum Schutz sensibler Daten wächst. Experten sagen voraus, dass innerhalb der nächsten zwei Jahrzehnte kryptografisch relevante Quantencomputer auf den Markt kommen werden. Solche Maschinen könnten die heutigen asymmetrischen Schlüsselaustauschverfahren leicht knacken. Die Post-Quanten-Kryptografie (PQC) hat sich als eine Möglichkeit zur Abwehr der Quantenbedrohung herauskristallisiert. Allerdings gewinnt auch die Quantenschlüsselverteilung (QKD) als wirksame Methode zum Schutz sensibler Daten vor zukünftigen Angriffen durch Quantencomputer zunehmend an Bedeutung.
Perfekte Sicherheit durch Quantenschlüsselverteilung
Die Quantenschlüsselverteilung nutzt Quanteneffekte, um sichere Schlüssel zwischen zwei authentifizierten Parteien zu generieren. Das ist selbst dann möglich, wenn der verwendete Kanal abgehört wird.
Experten sagen voraus, dass innerhalb der nächsten zwei Jahrzehnte Quantencomputer entwickelt werden, die klassische kryptografische Algorithmen knacken können.
QKD nutzt physikalische Gesetze zur Sicherung von Daten
Die Quantenschlüsselverteilung nutzt Quanteneffekte, darunter das No-Cloning-Theorem und Heisenbergsche Unschärferelation, um sichere Schlüssel auszutauschen.
QKD: Von der Forschung zur praktischen Anwendung
Bereits 1984 wurde die Quantenschlüsselverteilung unter Verwendung diskreter Variablen (DV-QKD) experimentell demonstriert. Das dabei verwendete BB84-Protokoll Wirdbis heute in abgewandelter Form in kommerziellen Systemen eingesetzt. Bei DV-QKD werden die Informationen, die zur Generierung eines gemeinsamen Schlüssels verwendet werden, in der Polarisation einzelner Photonen kodiert. Im Gegensatz dazu verwendet QKD mit kontinuierlichen Variablen (CV-QKD) schwach kohärente Zustände. Wenn ein Angreifer den Kanal abhört, werden die Quantenzustände verändert. Durch einen Vergleich der gesendeten und empfangenen Zustände können Sender und Empfänger das Abhören erkennen und das Protokoll gegebenenfalls abbrechen.
QKD schützt vor „harvest-now, decrypt-later”-Angriffen
Bereits heute beteiligt sich Adva Network Security an der Entwicklung von QKD-Lösungen, um sensible Daten vor “"harvest-now, decrypt-later"-Angriffen zu schützen.
Was ist effektiver – QKD oder PQC?
Die Quantenschlüsselverteilung bietet einen nachweislich sicheren Schlüsselaustausch, sie geht jedoch mit erheblichen operativen Herausforderungen einher . Als inhärente Punkt-zu-Punkt-Technologie erfordert QKD erhebliche Investitionen um über nationale und internationale Netzwerke hinaus skaliert zu werden. Als Resultat der aktuell beschränkten Reichweite kommerzieller QKD-Systeme werden Schlüsselmanagementsysteme benötigt, um Ende-zu-Ende Schlüssel aus mehreren Punkt-zu-Punkt-Schlüssel zu generieren Die Post-Quanten-Kryptografie hingegen ist eine leichter zu implementierende, softwarebasierte Lösung. Allerdings haben einige Kandidaten während des Standardisierungsprozesses derNIST gravierende Schwächen offenbart, sodass der Einsatz eines hybriden Schlüsselaustausches unter Nutzung von QKD und PQC aktuell die beste Sicherheit bietet.
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