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Definition Was ist Quantenkryptografie?

Von TheRacoon

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Fsas Technologies GmbH
Heidelberg iT Management GmbH & Co. KG

Die Quantentechnologie verspricht die Revolution der Rechenleistung und damit ungeahnte technologische Möglichkeiten. Das gilt auch für kryptografische Verfahren im Rahmen der Quantenkryptografie, auf dem Weg zu mehr IT-Sicherheit.

Grundlagenwissen zum IT-Business(Bild: © adiruch na chiangmai - Fotolia.com)
Grundlagenwissen zum IT-Business
(Bild: © adiruch na chiangmai - Fotolia.com)

Konventionelle Kryptographie-Verfahren (bzw. Verschlüsselungsverfahren) basieren auf klassischer Mathematik. Die Quantenkryptografie dagegen geht völlig andere Wege. Sie basiert im Kern auf physischen Eigenschaften. Es handelt sich bei der Quantenkryptografie also um eine völlig neue Art der Verschlüsselung.

Ziel der Forschung an der Quantenkryptografie ist es, ein nicht-knackbares Verschlüsselungssystem zu entwickeln. Besonders wichtig ist diese Entwicklung vor dem Hintergrund der Tatsache, dass auch die Forschung an Quantencomputern fortschreitet. Für einen Quantencomputer wäre es ein Leichtes, ein konventionelles Standard-Verschlüsselungsverfahren zu knacken. Mit der Quantenkryptografie wird diese potenzielle Schwachstelle ausgebügelt.

So funktioniert die Quantenkryptografie

Im Unterschied zu mathematisch basierten Verschlüsselungssystemen sind Informationen bei der Quantenkryptografie auf sogenannten „Qubits“ (Quantenbits) kodiert. Träger der Informationen sind Photonen, die über einen Polarisationszustand in Schwingungen versetzt werden. Die Schwingungen des elektrischen Felds des Photons ermöglichen es erst, dass Informationen gespeichert werden können.

Welche Vorteile hat Quantenkryptografie?

Mit der Quantenkryptographie ergeben sich gänzlich neue Möglichkeiten, um Angriffe und Abhörversuche abzuwehren. Der große Vorteil liegt darin, dass Angriffe aufgrund der physikalischen Beschaffenheit auf quantenkryptisch verschlüsselten Systemen direkt auffallen. Das liegt daran, dass Manipulationsversuche die Daten auf der Ebene der Quanten direkt beeinflussen, wodurch der Einfluss messbar wird. Damit bleiben Angriffe nie wieder unbemerkt.

Darüber hinaus bietet die aktuelle Forschung die Basis, um kryptografische Verfahren zu entwickeln, die auch gegen Entschlüsselungsversuche mit Quantencomputern sicher sind. Diese Verfahren bezeichnet man auch als Post-Quanten-Kryptografie. Besonders interessant ist, dass sich die post-quantenkryptografischen Verfahren anders als quantenkryptografische Verfahren auch auf derzeitiger Hardware umsetzen lassen.

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