Quanten computing zeichnet sich am Horizont ab und wird die kryptografischen Systeme grundlegend verändern, die unsere Daten, Kommunikation und Infrastruktur schützen. Jetzt ist es an der Zeit, mit den Vorbereitungen zu beginnen. In dieser sechsteiligen Blogreihe über Post-Quanten-Kryptografie (PQC) erläutern führende Kryptografieexperten von F5, welche Risiken bestehen, welche Chancen sich bieten und welche Maßnahmen Ihr Unternehmen bereits heute ergreifen kann, um auch in einer Post-Quanten-Welt sicher zu bleiben. Die Zukunft ist näher, als Sie denken. Bereiten wir uns gemeinsam darauf vor.
Wie wir bereits in den ersten Blogbeiträgen dieser Reihe erläutert haben, ist es keine Frage, ob, sondern wann Quantencomputer in der Lage sein werden, die heutigen Standardverschlüsselungsverfahren zu knacken – der sogenannte „Q-Day“. Der genaue Zeitpunkt ist ungewiss, doch die Auswirkungen sind bereits heute relevant, insbesondere aufgrund des Risikos „jetzt sammeln, später entschlüsseln“: Angreifer können heute verschlüsselte Daten sammeln und sie entschlüsseln, sobald praxistaugliche Quantentechnologien verfügbar sind.
Viele Organisationen müssen sensible Daten weit über die üblichen Zeithorizonte der Risikoplanung hinaus schützen. Zwar wurden neue Standards für Post-Quanten-Kryptografie verabschiedet und einige Application Delivery Controller (ADCs) sowie Content Delivery Networks (CDNs) bieten inzwischen hybride Schutzmechanismen an, doch es besteht dringender Handlungsbedarf: Die angehäuften technischen Altlasten in Legacy-Systemen werden schon bald Aufmerksamkeit erfordern, während zugleich der Druck seitens der Regulierungsbehörden und Stakeholder zunimmt.
Die Einschätzung dieses CISO: Es ist an der Zeit, loszulegen und dabei die Aspekte Governance, Risiko und Compliance (GRC) nicht zu vernachlässigen. Rechnen Sie bereits ab 2026 mit Audits, verstärkter Kontrolle und einem neuen Ökosystem zur Validierung der Quantenresilienz. Sicherheits- und GRC-Teams sehen sich bei der Bewertung von Anbietern schon heute mit einer enormen Komplexität konfrontiert, insbesondere bei Altsystemen oder Geräten, die sich nicht aufrüsten lassen. Eine klare Kommunikation sowie transparente Statusinformationen und Berichte werden Ihrem Unternehmen in den kommenden Jahren zugutekommen.
Die Zukunft ist jetzt
Obwohl Quantenrisiken häufig als Problem der Zukunft betrachtet werden, läutet die offizielle Ratifizierung der PQC-Standards eine neue Ära ein. Gartner prognostiziert, dass weitverbreitete asymmetrische kryptografische Verfahren bereits 2029 kompromittiert und bis 2034 vollständig gebrochen werden könnten.*
2029 ist näher als 2020 – das ist nicht viel Zeit für ein mehrjähriges Projekt, insbesondere für eines, dessen Umfang noch nicht festgelegt wurde, das weder priorisiert noch budgetiert wurde und für das noch keine verbindliche Zusage besteht. Und wie wir sehen werden, wird der Handlungsbedarf bei Altsystemen und nicht aktualisierbaren Geräten größer sein, als viele denken.
Für CISOs, CTOs und CIOs wird eine unzureichende proaktive Vorbereitung auf PQC zu einem kritischen Risiko für die Widerstandsfähigkeit des Unternehmens – und schlimmer noch: zu einem Risiko, das sich seit über einem Jahrzehnt abzeichnet. Verzögerungen können Unternehmen vorhersehbaren Sicherheitsverletzungen, Verstößen gegen Vorschriften wie die Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO) und Reputationsschäden aussetzen.
Es ist nicht die Zeit für Panik, aber es ist an der Zeit, mit der gebotenen Dringlichkeit und einer organisations- und lieferkettenübergreifend koordinierten Planung voranzugehen. Bei Ihren Planungen für 2026 werden strategische Investitionen und konkrete Aktionspläne für PQC zu den Voraussetzungen für eine verantwortungsvolle Sicherheitsführung im Zeitalter von KI und Quantentechnologie gehören.
NIST-Standards und Vorgaben der US-Bundesregierung
Das US-amerikanische National Institute of Standards and Technology (NIST) hat einen klaren Weg vorgezeichnet und PQC-Algorithmen wie ML-KEM (FIPS 203) für den Schlüsselaustausch, ML-DSA (FIPS 204) für digitale Signaturen und SLH-DSA (FIPS 205) für Ausweichsignaturen finalisiert. Diese geprüften Standards bilden eine stabile technische Grundlage und machen PQC von einem theoretischen Konzept zu einer praktisch umsetzbaren Lösung. Auch die Empfehlung des NIST ist eindeutig: Die Standards sind verabschiedet, und jetzt ist es an der Zeit, die erste Reihe davon zu implementieren.
Und da die Computer, vor denen wir uns schützen, unseres Wissens noch gar nicht gebaut wurden, ist dies die ERSTE Migration auf eine neue Verschlüsselung. Ziel ist keine einmalige Umstellung, sondern die Verankerung von „Krypto-Agilität“ als Kernkompetenz Ihrer IT-Abteilung und Lieferkette, denn mit dem Aufkommen neuer Quantenbedrohungen werden wir diesen Prozess wiederholen müssen. Und wieder. Und wieder.
Ein grundlegender Architekturwandel – und bitte vergessen Sie GRC nicht
Diese erste Implementierung der PQC-Standards wird größtenteils in Form eines Software-Upgrades erfolgen. Um jedoch Krypto-Agilität zu erreichen – also die Fähigkeit, kryptografische Verfahren bei der Weiterentwicklung von Standards schnell zu aktualisieren –, sind tiefgreifende Änderungen im Asset-Management, in der Governance und im IT-Betrieb erforderlich. GRC-Teams müssen sich auf ein breites Aufgabenspektrum vorbereiten, das Bestandsaufnahme, Versionsverwaltung, Kompatibilitätstests und Risikoregister umfasst.
Schlecht gesteuerte Umstellungen erhöhen das Risiko von Ausfällen, Betriebsunterbrechungen und Compliance-Verstößen, insbesondere in hybriden Umgebungen, Multi-Cloud- und Legacy-Umgebungen.
Der Wandel hin zum Quantencomputing kann jedoch als Katalysator dienen und die lange aufgeschobene digitale Transformation sowie die Ablösung von Mainframes vorantreiben – vorausgesetzt, Sie finden die richtigen Fachkräfte und die erforderliche Dokumentation der Altsysteme.
Unternehmen, die kritische IT-Funktionen ausgelagert haben, insbesondere bei Altsystemen, müssen damit beginnen, die Funktionsweise dieser alten Systeme zu dokumentieren und wirklich zu verstehen. Bei vielen Projekten wird es zu erheblichen Kosten- und Terminüberschreitungen kommen, weil der Arbeitsaufwand unterschätzt wird.
Das magische Dreieck des Projektmanagements wird hier relevant sein, da Sie möglicherweise auf mehrere Business Cases und verschiedene Lösungswege stoßen werden, insbesondere in komplexen Unternehmen, die durch Übernahmen gewachsen sind.
Anwendungen unter der Quantenlupe
PQC wirkt sich direkt auf Anwendungen aus, nicht nur auf die Infrastruktur. Die Einführung quantensicherer Kryptografie bedeutet mehr als nur den Austausch einer Bibliothek – sie kann umfangreiche Codeänderungen in tief integrierten kryptografischen Komponenten erfordern. Angesichts des mehrjährigen Aufwands sollten CISOs und GRC-Verantwortliche mit Widerstand, Klagen über unzureichende Ressourcen, hohen Beratungskosten aufgrund des Bedarfs an spezialisierten Fachkenntnissen, internen Vorbehalten und sich verändernden Business Cases rechnen. Häufig wird dies durch eine lückenhafte Dokumentation von Altsystemen zusätzlich erschwert.
Frühzeitiges Handeln mindert das Risiko künftiger Krisen und ermöglicht wohlüberlegtere, weniger disruptive Veränderungen. Die meisten Unternehmen wissen noch nicht, welche Wissenslücken sie haben, und ein effektives Stakeholder-Management wird bei diesem Thema für den Erfolg und die Umsetzung entscheidend sein.
Auswirkungen auf die praktische Anwendung
PQC-Algorithmen erfordern häufig größere Schlüssel und mehr Rechenleistung, was sich insbesondere bei zeitkritischen Workloads auf die Latenz und den Durchsatz von Anwendungen auswirken kann.
Die Modernisierung zur Unterstützung von PQC legt häufig verborgene technische Altlasten offen, was zu Budgetüberschreitungen führt – letztlich jedoch die Zukunftsfähigkeit stärkt und Leistungsvorteile bietet.
Es ist wichtig, realistische Erwartungen zu vermitteln: Nicht alle Systeme können aktualisiert werden, und es handelt sich hierbei nicht um eine einmalige Angelegenheit nach dem Motto „Einrichten und vergessen“. In der Kommunikation mit den Stakeholdern muss betont werden, dass kontinuierliche Bestandsaufnahme und Anpassung die neue Normalität sind und dass im Laufe dieser Umstellung voraussichtlich neue Herausforderungen zutage treten werden.
Infrastrukturtransformation: Netzwerke, Cloud und Edge
PQC wird Netzwerkgeräte, Server und Cloud-Dienste grundlegend verändern – insbesondere solche, die für TLS-Terminierung und Verschlüsselung zuständig sind. Viele Browser und Server werden sich zwar anpassen lassen, doch zahlreiche ältere Systeme müssen aufgrund des höheren Bandbreiten- und Rechenleistungsbedarfs aufgerüstet oder ersetzt werden.
Eine strategisch wichtige Erkenntnis für die Sicherheitsplanung ist die Unterscheidung zwischen den Auswirkungen von PQC auf Schlüsselaustauschmechanismen (KEMs) und auf digitale Signaturen in Protokollen wie TLS. Oberste Priorität hat die Einführung von PQC-KEMs (z. B. ML-KEM), um Bedrohungen nach dem Prinzip „jetzt sammeln, später entschlüsseln“ entgegenzuwirken, da sie langlebige Daten schützen, die derzeit von Angreifern gesammelt werden.
Die Einführung digitaler Signaturen kann nach einem bedachteren, risikobasierten Zeitplan erfolgen, da Fälschungen nur während aktiver Sitzungen möglich sind.
Hardware-Sicherheitsmodule (HSMs)
HSMs sind für die Verwaltung kryptografischer Schlüssel von entscheidender Bedeutung, stehen in einer PQC-Welt jedoch vor Herausforderungen. Die größeren Schlüssel und der höhere Verarbeitungsaufwand quantensicherer Algorithmen können die Leistungsfähigkeit bestehender Hardware mit begrenzten Ressourcen übersteigen. Techniken wie die Seed-basierte Schlüsselerzeugung können den Speicherbedarf reduzieren, verursachen jedoch zusätzlichen Rechenaufwand. Die Umstellung auf PQC-fähige HSMs ist häufig mit zusätzlichen Kosten, höherer Komplexität und mehr Zeitaufwand verbunden, aber notwendig, um die kryptografische Integrität dauerhaft zu gewährleisten.
Die größte Herausforderung: Altsysteme und Geräte mit begrenzten Ressourcen
Die vielleicht größte Herausforderung bei PQC besteht darin, dass sie auch Betriebstechnologie (OT), das IoT und andere eingebettete Systeme betrifft, die nicht auf kryptografische Agilität ausgelegt sind. Diesen Geräten fehlen häufig der erforderliche Arbeitsspeicher, Speicherplatz oder die nötige Rechenleistung, um die größeren PQC-Schlüssel und den erhöhten Verarbeitungsaufwand zu bewältigen. Diese Situation erfordert eine funktionsübergreifende Zusammenarbeit in den Bereichen Cybersicherheit, Infrastruktur und Datenmanagement – und das bei immer knapperen Zeitplänen für die Umsetzung. Bei diesen Geräten kann eine Netzwerksegmentierung erforderlich sein, um Zeit zu gewinnen, bis ein Austausch oder eine Aufrüstung möglich ist.
F5: Ihr strategischer Partner
Dank seiner umfassenden Erfahrung in der Anwendungsbereitstellung und -sicherheit ist F5 hervorragend aufgestellt, um Unternehmen bei diesem Übergang zu unterstützen. Die F5 Application Delivery and Security Platform (ADSP) ermöglicht bereits die nahtlose Integration von Lösungen zur Vorbereitung auf PQC und vereinfacht damit sowohl die Anwendungsbereitstellung als auch die Sicherheit in Hybrid-, Multicloud- und Legacy-Umgebungen.
Wie das führende Branchenanalyseunternehmen EMA kürzlich feststellte in seinem Bericht „Vendor Vision 2025: Black Hat Edition“: „Die F5 Application Delivery and Security Platform (ADSP) ist nicht nur ein Tool zur Absicherung von Anwendungen, sondern eine zukunftsweisende Lösung, die kritische Ressourcen vor neu aufkommenden Bedrohungen schützen soll, darunter auch die bevorstehende Herausforderung durch Quantencomputing ... Durch die frühzeitige und entschlossene Integration der Bereitschaft für Post-Quanten-Kryptografie (PQC) hebt sich F5 von Wettbewerbern ab, die sich noch in der Erprobungsphase befinden.“
Die einheitlichen Tools von F5 für Transparenz, Verwaltung und Bedrohungsbewertung erleichtern die Koordination des Übergangs zu quantensicheren Verfahren und beeinträchtigen dabei die geschäftliche Agilität weniger. Als Proxy-Anbieter können wir gewissermaßen als „Ihr Mittelsmann“ fungieren und Unternehmen dabei unterstützen, kryptografische Umstellungen am Netzwerkrand und am Zugangspunkt zu Anwendungen zu zentralisieren und zu automatisieren. Gleichzeitig stellen wir Telemetriedaten und KI-gestützte Erkenntnisse für das kontinuierliche Bedrohungsmanagement bereit. Dieser Ansatz begegnet unmittelbar der Herausforderung, „bei einem Flugzeug mitten im Flug die Triebwerke auszutauschen“, indem die PQC-Migration von den Entwicklungszyklen der Kernanwendungen entkoppelt wird. Dadurch werden der unmittelbare betriebliche Aufwand und das Risiko von Ausfällen erheblich reduziert.
Jetzt handeln: Ein Leitfaden für CISOs zur Quantenresilienz
Die Umstellung auf PQC ist ein mehrjähriger Transformationsprozess. Sicherheitsverantwortliche müssen die Herausforderung klar benennen, Erwartungen steuern und angesichts neuer Bedrohungen oder Komplikationen durch Altsysteme mit sich verändernden Zeitplänen rechnen. Durch proaktive Vorbereitungen lassen sich die Vorgaben und die Notwendigkeit von PQC als strategische Chance nutzen, um langjährige technische Altlasten endlich anzugehen – denn eine solche Umstellung wird nicht die letzte sein. Nutzen Sie die Gelegenheit, durchgängige Transparenz zu schaffen, Abläufe zu modernisieren und bei der digitalen Resilienz sichtbar Führungsstärke zu zeigen.
Erfolgreich werden diejenigen Unternehmen sein, die PQC als unternehmensweiten, kontinuierlichen Entwicklungsprozess verstehen und entsprechend kommunizieren – nicht als einmalige Aktualisierung. Verfolgen Sie einen ganzheitlichen Ansatz, tragen Sie die Botschaft in Ihr gesamtes Unternehmen und Ihre Lieferkette und investieren Sie jetzt in die notwendigen Grundlagen. Dies ist Ihre Chance, Ihr Unternehmen für eine sicherere, agilere und widerstandsfähigere Zukunft zu stärken. Ihre Führungsstärke in dieser Ära wird in den kommenden Jahren entscheidend für die Geschäftskontinuität, Compliance und Reputation Ihres Unternehmens sein – und F5 unterstützt Sie dabei auf jedem Schritt des Weges.
Wenn Sie mehr erfahren möchten, melden Sie sich bitte für unser bevorstehendes Webinar „Cybersicherheit zukunftssicher gestalten: Erfolgreich durch die PQC-Transformation.“ an.
Lesen Sie auch unsere bisherigen Blogbeiträge aus dieser Reihe:
Eine Einschätzung zum Hype um Post-Quanten-Kryptografie
Die Ausgangslage: Warum ist PQC wichtig?
PQC-Standards und Zeitpläne verstehen
* Gartner, „Begin Transitioning to Post-Quantum Cryptography Now“, von Mark Horvath, 30. Sept. 2024
Über den Autor
Ähnliche Blogbeiträge
F5 und Equinix bündeln ihre Kräfte, um die sichere Anwendungsbereitstellung in Multicloud-Umgebungen zu vereinfachen
F5 und Equinix ermöglichen es Unternehmen, sich weltweit sicher und zuverlässig mit ihren Partnern zu vernetzen.
API-Sicherheitsrisiken und -herausforderungen
Erfahren Sie, warum APIs für die moderne App-Entwicklung unverzichtbar sind und wie Sie sie vor den häufigsten Sicherheitslücken schützen. Profitieren Sie von Expertentipps und direkt umsetzbaren Strategien.
Ein Meilenstein für die Community Impact Grants von F5
F5 feiert das fünfjährige Bestehen seines innovativen Community Impact Grant-Programms, das gemeinnützige Organisationen, bei denen sich F5-Mitarbeitende ehrenamtlich engagieren, mit Fördermitteln in Höhe von 5.000 US-Dollar unterstützt.
Mit moderner, anpassungsfähiger und sicherer Gesundheits-IT Leben retten
Die IT-Investitionen im Gesundheitswesen tragen dazu bei, die schnellsten Wege zu einer besseren Versorgung zu finden, indem sie die medizinische Betreuung näher an die Patientinnen und Patienten bringen. Viele Gesundheitsunternehmen nutzen riesige Mengen an klinischen und anderen Gesundheitsdaten, um Entwicklungen zu verfolgen und übergreifende Trends in der gesamten Gesundheitslandschaft zu erkennen. Gleichzeitig nähern sie sich einer möglichst präzisen, individuell zugeschnittenen Versorgung an.
Verbesserung der Benutzer- und Administrationserfahrung durch sicheren hybriden Zugriff
Diese Kombination aus BIG-IP Access Policy Manager und Azure Active Directory ermöglicht Identitätsföderation, zentralisierten Benutzerzugriff (über Single Sign-on) und erhöhte Anwendungssicherheit (durch Multi-Faktor-Authentifizierung) für geschäftskritische Anwendungen sowie cloudbasierte und SaaS-Anwendungen. Dieser Ansatz vereinfacht die Einrichtung und Bereitstellung, reduziert den Verwaltungsaufwand und verbessert die gesamte Administration.
Das Internet der Sicherheitsdinge
Nein, das ist keine Tirade über die Sicherheit des IoT. Es ist eine Geschichte über Veränderung – genauer gesagt über Veränderung und ihre Auswirkungen auf die Sicherheit. Veränderung ist allgegenwärtig. Es gibt unzählige Axiome und Sprichwörter über Veränderung, also ist es ...