gesponsertQuantenverschlüsselung als Antwort auf neue Risiken Wie sicher ist Ihr Datenaustausch im Quantenzeitalter?

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envia TEL GmbH

Quantencomputer stellen Verschlüsselungsverfahren vor neue Herausforderungen. Erfahren Sie, wie envia TEL und Quantum Optics Jena Quantenverschlüsselung unter realen Bedingungen erproben.

Die fortschreitende Entwicklung in der Quantenphysik könnte etablierte Verschlüsselungsverfahren vor neue Herausforderungen stellen. Denn leistungsfähige Quantencomputer könnten in der Lage sein, Verfahren, die heute als sicher gelten, künftig deutlich schneller zu entschlüsseln. Dadurch entsteht die Gefahr, dass sensible Daten, die heute über sichere Kommunikationsnetze übertragen werden, langfristig nicht ausreichend abgesichert sind. Eine Technologie, die in diesem Zusammenhang zunehmend an Bedeutung gewinnt, ist die Quantenverschlüsselung, auch bekannt als Quantum Key Distribution (QKD). Sie nutzt physikalische Eigenschaften von Lichtteilchen, um zwischen zwei Kommunikationspartnern einen gemeinsamen kryptografischen Schlüssel zu erzeugen. Dazu werden Photonen miteinander verschränkt, übertragen und anschließend auf beiden Seiten gemessen. Aus den jeweiligen Messergebnissen können beide Kommunikationspartner einen identischen kryptografischen Schlüssel generieren, der anschließend zur Verschlüsselung der Datenkommunikation eingesetzt wird.

Für Unternehmen kann QKD insbesondere dann relevant werden, wenn Daten über einen langen Zeitraum vertraulich bleiben müssen. Eine mögliche Bedrohung sind „Harvest now, decrypt later“-Attacken. Dabei werden verschlüsselte Daten bereits heute abgefangen und gespeichert, um sie zu einem späteren Zeitpunkt mithilfe leistungsfähigerer Quantencomputer zu entschlüsseln. Im Fokus stehen dabei Informationen, deren Vertraulichkeit auch in vielen Jahren noch gewährleistet sein muss, etwa Forschungs- und Entwicklungsdaten, Finanzinformationen oder personenbezogene Daten. Dass sich QKD bereits über die Forschungsphase hinaus entwickelt, zeigt auch der praktische Einsatz der Technologie. Nach Einschätzung von Dr. Kevin Füchsel, einem der Gründer von Quantum Optics Jena, gibt es derzeit in Europa lediglich vier bis sieben Anbieter im Bereich der Quantenverschlüsselung. Quantum Optics Jena gehört dazu und setzt seine Systeme bereits seit 2022 bei Kunden ein.

Quantenverschlüsselung im Praxistest zwischen Markkleeberg und Taucha

Wie sich QKD in bestehende Kommunikationsinfrastrukturen integrieren lässt, erproben envia TEL und Quantum Optics Jena derzeit gemeinsam im Raum Leipzig. Hierfür wurde eine Verbindung zwischen dem Unternehmenscampus der enviaM Gruppe in Markkleeberg und dem Datacenter Leipzig der envia TEL in Taucha realisiert. Quantum Optics Jena stellt die QKD-Technologie und die entsprechende Hardware bereit, während envia TEL ihre Glasfaserinfrastruktur, Übertragungstechnik und ihre Erfahrung im Bereich Datacenter einbringt. Die Pilotstrecke ermöglicht es, QKD unter realen Bedingungen zu testen und praktische Erfahrungen mit der Integration in bestehende Kommunikationsnetze zu sammeln. Gleichzeitig sollen die gewonnenen Erkenntnisse dazu beitragen, die Technologie für den Einsatz in bestehenden Netzinfrastrukturen weiterzuentwickeln und perspektivisch auch Kunden einen Zugang zu quantensicherer Kommunikation zu ermöglichen.

„So wie Glasfaser die Grundlage der digitalen Gesellschaft geworden ist, könnte Quantenverschlüsselung künftig die Grundlage für vertrauenswürdige Kommunikation sein. Mit diesem gemeinsamen Pilotprojekt schaffen wir die Voraussetzungen, um die Anforderungen von morgen bereits heute zu verstehen und aktiv mitzugestalten.“– Dirk Schüppel, Bereichsleiter Unternehmensentwicklung envia TEL

Perspektivisch sollen aus einzelnen regionalen Verbindungen größere Netze entstehen. Eine weitere Strecke ist zwischen Leipzig und dem DE-CIX in Frankfurt geplant. Damit stellt sich langfristig die Frage, wie sich QKD nicht nur für einzelne Punkt-zu-Punkt-Verbindungen, sondern auch in größeren Kommunikationsstrukturen und für mehrere Nutzer einsetzen lässt. Für envia TEL und Quantum Optics Jena steht mit dem Projekt zunächst die praktische Erprobung im Mittelpunkt. Die Erfahrungen aus solchen Pilotprojekten sind dabei nicht nur für die beteiligten Unternehmen relevant. Auch auf europäischer Ebene wird der Aufbau sicherer Quantenkommunikationsnetze forciert.

Europa auf dem Weg zur Quantenkommunikation

Bei der Entwicklung von Quantenverschlüsselungsverfahren sieht Dr. Kevin Füchsel Europa derzeit gut aufgestellt: „Wir haben im Moment die luxuriöse Position, dass wir in Europa relativ weit, wenn nicht sogar führend sind, was Quantenverschlüsselung angeht.“ Um diese Position weiter auszubauen, setzt Europa unter anderem auf den Aufbau einer gemeinsamen Quantenkommunikationsinfrastruktur. Ein zentraler Baustein ist dabei die European Quantum Communication Infrastructure (EuroQCI). Die EU verfolgt das Ziel, bis 2030 eine europaweite Quantenkommunikationsinfrastruktur zu schaffen. Das geplante Netzwerk soll eine sichere Schlüsselverteilung über nationale Grenzen hinweg ermöglichen und damit langfristig auch zur Absicherung europäischer Kommunikationsnetze beitragen.

Die Zusammenarbeit von envia TEL und Quantum Optics Jena zeigt, welches Potenzial entsteht, wenn technisches Know-how und Infrastruktur zusammengebracht werden. Die gewonnenen Erfahrungen aus dem Pilotprojekt schaffen eine wichtige Grundlage für die weitere Entwicklung und mögliche Skalierung der Technologie. Die Teststrecke ist damit ein erster praktischer Schritt hin zu Kommunikationsnetzen, die auch langfristig auf neue technologische Bedrohungen vorbereitet sind.

Erfahren Sie im Blogartikel mehr über das QKD-Pilotprojekt und die Zukunft quantensicherer Kommunikation.

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