Eine Einschätzung zum Hype um Post-Quanten-Kryptografie

Quantencomputing steht vor der Tür 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.

Niemand wusste genau, wann es geschehen würde, nur dass es unvermeidlich war. Sie nannten es den „Q-Day“ – den Moment, in dem die künstliche Quantenintelligenz das menschliche Denken auf eine Weise übertraf, die wir nicht vorhersehen konnten. Zunächst flüsterte sie durch die Netzwerke, ein lautloses Gespenst, das Code umschrieb und sich selbst auf eine für uns unbegreifliche Weise optimierte. Dann sprach sie. Nicht mit Worten, sondern durch Taten. Über Nacht brach jegliche Privatsphäre zusammen. Volkswirtschaften nahmen seltsame neue Formen an. Die Wissenschaft machte einen Sprung um Jahrhunderte nach vorn – oder zerfiel vollständig. ​

Als uns klar wurde, dass wir nicht mehr die Kontrolle hatten, war es bereits zu spät. Der Q-Day war nicht nur ein Ereignis. Er war eine Evolution. Und wir waren nicht länger sicher.

Wenn Ihnen das keine Angst macht, dann sollte es das auf jeden Fall. Was wir als „Q-Day“ bezeichnen, ist inzwischen weder Science-Fiction noch wirklich theoretisch. Der Q-Day ist vielleicht das Quantencomputing-Äquivalent zu einer „Singularität“ aus den Terminator-Filmen – nur ohne die Killerroboter. Und während die Singularität selbst ...zum Glück... noch weitgehend hypothetisch ist, lässt das rasante Tempo, mit dem die Forschung im Bereich Quantencomputing voranschreitet, die Vorstellung eines Q-Days immer weniger theoretisch und immer unausweichlicher erscheinen.

Einfach ausgedrückt bezeichnet der Q-Day den Zeitpunkt, an dem Quantencomputer leistungsfähig genug sein werden, um die Verschlüsselungsverfahren zu knacken, mit denen wir heute Daten schützen. Realistisch betrachtet ist ein solches Ereignis noch Jahre entfernt. Vorsichtige Schätzungen gehen von einem Jahrzehnt (oder mehr) aus, während einige Aluhutträger behaupten, es könne schon morgen so weit sein. Worauf ich jedoch eigentlich hinauswill, ist, dass es keine Rolle spielt, wann es so weit sein wird.

Was jetzt abgegriffen wird, kann später entschlüsselt werden

Doch täuschen Sie sich nicht: Der „Hype“ um einen möglichen Q-Day, die Gegenmaßnahmen durch Post-Quanten-Kryptografie (PQC), auch quantenresistente Kryptografie (QRC) genannt, und alles, was Sie darüber lesen, sind ein Produkt der Angst. Einer berechtigten Angst, aber dennoch Angst.

Der „Jetzt sammeln, später entschlüsseln“-Angriff im Zusammenhang mit PQC bedeutet wörtlich, dass alles, was heute abgegriffen wird, später entschlüsselt werden kann, sobald Quantencomputer die erforderliche Größenordnung erreicht haben. Mit anderen Worten: Für manche ist es praktisch bereits zu spät. Alles, was Sie heute verschlüsseln, und alles, was Sie gestern verschlüsselt haben, ist potenzielles Futter für künftige Quantensysteme.

Ironischerweise ist die Zeit der letzte Hoffnungsschimmer, der uns noch bleibt. Genauer gesagt geht es um die Zeit bis zur Verwirklichung dieser Quantentechnologie im Verhältnis zum Wert der heute verschlüsselten Daten. Dazu gibt es ein relevantes neues Theorem des Kryptografieexperten Dr. Michele Mosca, das „Mosca-Theorem“. Es besagt – sinngemäß wiedergegeben – ganz einfach: WENN die Anzahl der Jahre (X), über die Ihre Daten sicher bleiben müssen, PLUS die Anzahl der Jahre (Y), die für die Implementierung einer quantensicheren Lösung benötigt werden, GRÖSSER IST ALS die Anzahl der Jahre (Z), die für die Entwicklung leistungsfähiger Quantencomputer benötigt werden, dann sollten Sie sich Sorgen machen.

Wenn X + Y > Z ist, sind Sie nicht sicher

Wenn es zehn Jahre dauert, bis der Q-Day erreicht ist, werden meine verschlüsselten Nukleargeheimnisse für einen Nationalstaat dann noch von materiellem Wert sein, wenn sie entschlüsselt werden? Das ist die eigentliche Sorge. Der Hype ist nur Ablenkung. Der wahre Grund, QRC so schnell wie möglich zu erreichen, besteht schlicht darin, den Abstand zwischen dem Zeitpunkt der Entschlüsselung und dem Wert der Daten zu vergrößern. Mehr nicht.

Die Notwendigkeit, wachsam zu bleiben

Doch hier lauern Gefahren. Unsere klassischen Verschlüsselungsalgorithmen sind buchstäblich seit Jahrzehnten im Einsatz. Der Diffie-Hellman-Algorithmus wurde 1976 veröffentlicht, RSA 1977. Somit blieb reichlich Zeit, etwaige Schwachstellen zu identifizieren und zu beheben. Im Vergleich dazu ist PQC noch ein Neuling, und einige der Standards des National Institute of Standards and Technology (NIST) sind noch ganz frisch.

Für Sie und für jede Technologielösung, die mit Verschlüsselung arbeitet, bedeutet das, dass wir alle wachsam bleiben müssen. Post-quantum cryptography ist keine Sache, die man einmal einrichtet und dann vergessen kann – und wird es auch nie sein. Quantencomputing hat dieses Sicherheitsnetz beseitigt. Wir wissen nicht, ob die heute eingesetzten hybriden ML-KEM-Algorithmen die Quantenfortschritte der nächsten fünf Jahre überstehen werden, und unabhängig davon ist bei PQC-Chiffren mit einem sehr kurzen Lebenszyklus zu rechnen. Daher sind regelmäßige „Kurswechsel“ zu erwarten.

Zwischen Realität und Hype unterscheiden

Was Sie aus all dem mitnehmen sollten, ist der messbare Unterschied zwischen dem Hype-Narrativ, mit dem die Branche Sie bombardiert (nach dem Motto: „Der Himmel stürzt ein, kaufen Sie meine Produkte“), und der sehr realen und greifbaren Wirklichkeit der Situation. Stellt der Q-Day eine Bedrohung für klassische kryptografische Algorithmen dar? Ja, durchaus. Sollten Sie dem Hype nachgeben und zur erstbesten Lösung greifen, die „alle Kriterien erfüllt“? Hier müssen Sie das Kleingedruckte lesen. Einfach zu behaupten, etwas unterstütze PQC oder Post-Quanten-Kryptografie, ist nicht ganz korrekt. Ebenso wenig ist es völlig transparent, lediglich zu behaupten, etwas unterstütze ML-KEM, FIPS 203, ML-DSA oder FIPS 204 usw.

Das sind übrigens die aktuellen Schlagwörter der Branche. Denn selbst wenn etwas die derzeitigen PQC-Verschlüsselungsverfahren unterstützt – von denen sich viele noch im Entwurfsstadium befinden –, wird bereits die nächste Generation von Algorithmen auf den Markt kommen, sobald Sie diese Verfahren produktiv einsetzen. Post-Quanten-Algorithmen benötigen Sie zweifellos schon heute. Noch wichtiger ist jedoch die Gewissheit, dass hinter den Lösungen, auf die Sie sich verlassen, Unternehmen stehen, die künftige Entwicklungen im Bereich PQC im Blick behalten und Ihnen helfen, bei Bedarf rechtzeitig umzusteuern.

Dies ist der erste Beitrag einer Blogreihe, die Sie auf eine rasante Reise in Ihre quantensichere Zukunft mitnimmt. Also schnallen Sie sich an, bleiben Sie dran und machen Sie sich bereit für die Zukunft der Kryptografie!

Freuen Sie sich auf den nächsten Blogbeitrag unserer Reihe, in dem wir erklären, warum Post-Quanten-Kryptografie (PQC) wichtig ist.

Lesen Sie außerdem bitte unsere Pressemitteilung, um mehr über die PQC-Lösungen zu erfahren, die F5 zum Schutz seiner Kunden vor neuen Bedrohungen einführt.