Klassische Verschlüsselungssysteme, die unsere Daten bisher schützen, stoßen an ihre Grenzen: Quantencomputer, die gerade entwickelt werden, könnten diese Sicherheit in naher Zukunft aushebeln. Das BSI in Deutschland geht davon aus, dass Quantencomputer 2030 existieren werden. Es braucht also dringend neue Lösungen, um uns vor Cyberangriffen zu schützen. Hier kommt die sogenannte Quantum Key Distribution (QKD) ins Spiel, die auf den physikalischen Prinzipien der Quantenmechanik basiert. Damit können Nachrichten so verschlüsselt werden, dass sie selbst mit den mächtigsten Quantencomputern nicht geknackt werden können. Doch so vielversprechend diese Technologie klingt, so gibt es ein Problem: Theoretisch ist QKD absolut sicher, aber in der Praxis gibt es noch einige Herausforderungen. Die heutigen Geräte, mit denen QKD umgesetzt wird, sind nicht perfekt, was zu Sicherheitslücken führen kann.
Um genau das zu ändern, haben sich die Quantum Technology Laboratories GmbH (qtlabs) aus Wien, die TU Wien und die Universität Innsbruck zusammengetan und das Projekt „Numerical Security Proof Toolkit for Quantum Key Distribution“ ins Leben gerufen. Qtlabs ist Insidern bekannt als Kopf des QKD-Ansatzes für das KMU-Konzept zu IRIS2 unter dem Namen UNIO.
Gefördert durch die FFG über 2,5 Jahre, entwickelt das Team ein Software-Toolkit, das die Sicherheit von QKD-Systemen unter realistischen Bedingungen analysieren kann. Ziel ist es, die momentane Lücke zwischen Theorie mit der Praxis zu schliessen und QKD damit alltagstauglich zu machen.
„Heutige Sicherheitsbeweise für QKD-Systeme nehmen perfekte Geräte an – das entspricht aber nicht der Realität,“ erklärt Dr. Max Riegler, Projektleiter bei qtlabs. „Das hat auch zu Kritik von Cyber-Sicherheitsbehörden wie dem BSI geführt. Unser Projekt schließt diese Lücke, indem wir Sicherheitsbeweise entwickeln, die die Unvollkommenheiten heutiger Quantengeräte berücksichtigen und trotzdem garantieren, dass die Kommunikation quantensicher bleibt.“
Neben der technischen Umsetzung leistet das Projektteam auch wichtige Grundlagenarbeit. Die TU Wien, bekannt für ihre Expertise in Quantenkryptographie, arbeitet an den theoretischen Grundlagen. Prof. Glaucia Murta von der TU Wien erklärt: „Quantencomputer sind ein unglaubliches Werkzeug – sie könnten die Entwicklung neuer Materialien, Medikamente oder Logistiklösungen revolutionieren. Gleichzeitig stellen sie eine große Gefahr für unsere Cybersicherheit dar. Mit unserem Beitrag im Projekt legen wir die Basis für die Sicherheitsarchitektur der Zukunft.“
Am Ende des Projekts soll ein Software Toolkit stehen, das Unternehmen und Institutionen dabei hilft, ihre QKD-Systeme zu bewerten und zu zertifizieren. Gleichzeitig gibt das Projekt Handlungsempfehlungen, wie sich QKD sicher und effizient in der Praxis einsetzen lässt. Mit diesem interdisziplinären Ansatz macht das Projekt einen entscheidenden Schritt, um QKD zu einem festen Bestandteil moderner Cybersicherheitslösungen zu machen und Europa im Quantenzeitalter wettbewerbsfähig zu halten.
Quelle u.a.: https://www.uibk.ac.at/media/filer_public/6b/31/6b31b04a-30b7-4445-b5b9-3174ef2d3e9a/pressemitteilung_nspt_v1312.pdf