Kurze Überlegungen: Quanteninformatik und Cybersicherheit

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Stellen Sie sich vor, Sie versuchen, ein Labyrinth mit einem Quantencomputer1 zu lösen, und müssen sich entscheiden: Sollte ich nach rechts oder nach links gehen?  Im Gegensatz zu klassischen Computern kann der Quantencomputer beide Richtungen auf einmal wählen, alle möglichen Wege durch dieses Labyrinth gleichzeitig erkunden und sofort den optimalen Weg herausfinden. Umgekehrt werden Quantencomputer wahrscheinlich bald die derzeitige Cybersicherheit und Public-Key-Kryptographie, die die meisten Finanzsysteme und Infrastrukturen unserer Welt schützt, entschlüsseln und durchdringen.2

• Experten zufolge werden Quantencomputer die Public-Key-Kryptographie innerhalb der nächsten fünf bis 20 Jahre entschlüsseln. Ein einziger Quantenangriff auf ein größeres US-Finanzinstitut, der ein landesweites Zahlungssystem aushebelt, könnte einen kaskadenartigen finanziellen Ausfall und Kosten zwischen 730 Mrd. USD und 1,95 Bio. USD verursachen.3
• Mit Quantencomputern sind wir in der Lage, viele Variablen auf einmal zu untersuchen, die auf klassischen Computern nicht gelöst werden können. Die heutigen Quantencomputer sind Spezialcomputer, ähnlich wie andere Supercomputer aus der Mitte des 20. Jahrhunderts, die 100 Millionen Mal schneller sind als klassische Rechner.4
• Die Prognosen für den Quantencomputer-Markt haben sich von 507,1 Mio. USD im Jahr 2019 auf 65 Mrd. USD im Jahr 2030 vervielfacht.5
• Datenschutz sollte ein Menschenrecht sein, und unsere Daten sollten nur an die Personen gehen, denen wir diese Daten geben wollen. Wir müssen Datenschutzrechte einbeziehen, während wir Quantenrechner, künstliche Intelligenz (KI) und andere Zukunftstechnologien in eine positive Richtung entwickeln.
• Alle Daten, die sich auf einem Server befinden, können gestohlen und zunächst auf einem Server gespeichert werden, jahrelang ungenutzt bleiben und dann zu einem späteren Zeitpunkt entschlüsselt werden. Viele Cyberangriffe sind „Store Now, Decrypt Later“-Verbrechen (SNDL; „Jetzt speichern, später entschlüsseln“). Vertrauliche Daten sollten jetzt mit neuen Cybersicherheitsprotokollen auf Servern geschützt werden, um zukünftigen klassischen und auf Quantentechnik aufbauenden Cyberangriffen vorzubeugen.

Für Cyberangriffe gibt es zahlreiche aktive Ziele, nicht zuletzt Verteidigungs-, Energie-, Finanz-, Gesundheits- und Satellitensysteme. Neue Cybersicherheit und Kryptographie mit Quanteninformatik-Protokollen und mathematisch anders gearteten Algorithmen werden kommende Quanten-Cyberangriffe entschärfen. Weiterführende Informationen finden Sie in unserem Beitrag „Quick Talks: Quanten-Cyberangriffe und Datenschutz mit QuSecure, Teil 2“. Dort bespreche ich das Thema mit Dave Krauthamer, Chief Executive Officer von QuSecure, und Rebecca Krauthamer, Chief Product Officer von QuSecure und Mitglied des „Global Future Council on Quantum Applications“ des Weltwirtschaftsforums.

1. Quantencomputer ermöglichen es subatomaren Teilchen, in mehr als einem Zustand gleichzeitig zu existieren, so dass sie entweder als eine Null, eine Eins oder beides gleichzeitig existieren können. Quantenbits, sogenannte „Qubits“, können dadurch eine sehr viel größere Menge an Informationen erheblich schneller verarbeiten als ein normaler Computer. Herkömmliche Computer verwenden Bits, um Informationen zu speichern. Diese können nur zwei Zustände haben: Null oder Eins. Quelle: „Here’s how quantum computing could transform the future“, von Business Insider, 2. März 2021.
2. Quelle: Der bekannteste, in den 1990er Jahren entwickelte Quanteninformatik-Algorithmus zeigt, dass ein Quantencomputer mit seinem Algorithmus Public-Key-Kryptographieverfahren wie RSA- oder Elliptische-Kurven-Kryptographie aushebeln kann.
3. Quelle: „Getting The Big Banks To Confront The Quantum Challenge“, Forbes, 26. Mai 2021.
4. Quelle: „Here’s how quantum computing could transform the future“, von Business Insider, 2. März 2021.
5. Ebda.

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