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„Globale Abhörsicherheit“ in Reichweite KIT-Forscher: Quantensichere Verschlüsselung mit gängiger Hardware erreicht

Quelle: Pressemitteilung KIT 2 min Lesedauer

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KIT Karlsruher Institut für Technologie
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VON ZUR MÜHLEN'SCHE GmbH
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Neue Algorithmen zum Schlüsselabgleich sollen Quantenresistenz mit Standardhardware bieten, so ein Karlsruher Forscherteam nach einer Demonstration in München. Die Technologie könne binnen fünf Jahren global eingesetzt werden.

Dank eines neuen Verfahrens zum Schlüsselaustausch wollen KIT-Forschende die Kommunikation von heute vor Quantenangriffen von morgen schützen.(Bild: TetateaX/stock.adobe.com via KIT)
Dank eines neuen Verfahrens zum Schlüsselaustausch wollen KIT-Forschende die Kommunikation von heute vor Quantenangriffen von morgen schützen.
(Bild: TetateaX/stock.adobe.com via KIT)

Ein Forscherteam am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) hat einen Erfolg bei der Entwicklung quantenresistenter Verschlüsselungsverfahren verkündet. Diese sollen mit bestehender Netzwerk-Hardware statt teuren Spezialgeräten auskommen. Die praktische Umsetzung demonstrierte das Team an der LMU München.

Bislang „kostspielige Spezialgeräte“ erforderlich

Quantenchips können viele solcher Rechenprobleme effizient lösen, bei denen auch klassische Computer bislang passen müssen. Dass Quantencomputer noch keine Marktreife erreicht haben, lässt die Gefahr nicht schwinden – Angreifer können schon heute verschlüsselte Informationen für die Dekodierung durch künftige Quantencomputer horten.

Konkret bestehe die Schwachstelle gängiger Verschlüsselungsverfahren darin, so der KIT-Professor Laurent Schmalen, dass sie „auf der Schwierigkeit [basieren], große Zahlen in ihre Primfaktoren zu zerlegen – also in Zahlen, die nur durch eins und sich selbst teilbar sind“. Gerade die Berechnung von Primfaktoren aber könnten Quantenchips effizient durchführen. „Und wer die Primfaktoren einer großen Zahl kennt, kann die Verschlüsselung brechen.“

Zwar böte die klassische Kryptografie bereits quantenresistente symmetrische Verschlüsselungsverfahren, bei denen die Informationsübertragung erst nach dem Austausch eines virtuellen Schlüssels für die spätere Decodierung folgt. „Bislang sind dafür aber komplizierte und teure Geräte notwendig“, so Schmalen.

Abhörsicherheit mit „Standardhardware“

Im Rahmen einer Förderung des Bundesministeriums für Bildung und Forschung habe das Projektteam am KIT hingegen neuartige Algorithmen zum Schlüsselabgleich entwickelt. Diese sollen sich nicht nur „dynamisch an wechselnde Bedingungen“ anpassen, sondern auch mit „Standardhardware aus der Glasfaserkommunikation“ ausgeführt werden. Binnen fünf Jahren sei ein flächendeckender Einsatz der Technologie möglich. Damit „können wir das globale Telekommunikationsnetz abhörsicher machen“, verspricht Schmalen.

Diese Technologie demonstrierte das Projektteam am 27. März 2025 an der Ludwig-Maximilians-Universität München. Das bestehende Glasfasernetz am Campus wurde dabei zur Übertragung eines mit dem symmetrischen Schlüsselaustausch geschützten Videostreams genutzt.

Laut Tobias Fehenberger, Director R&D beim Projektpartner ADVA Network Security, habe „die erfolgreiche Validierung eines modularen, leistungsstarken Systems bew[iesen], dass Quantensicherheit mit kommerziellen Komponenten und einer offenen Architektur praxistauglich eingesetzt werden kann“.

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