xWas ist Post-Quantum-Kryptographie?
Die Post-Quantum-Kryptographie (PQK, englisch PQC) ist ein Teilgebiet der Kryptographie. Sie beschäftigt sich mit der Entwicklung von kryptographischen Algorithmen, die gegen Angriffe von Quantencomputern resistent sind. Klassische Computer basieren auf Bits, die entweder 0 oder 1 sind.
Quantencomputer verwenden Qubits, die aufgrund der Prinzipien der Quantenmechanik in mehreren Zuständen gleichzeitig existieren können. Dadurch können Quantencomputer bestimmte Probleme viel schneller lösen als klassische Computer.
Warum ist Post-Quantum-Kryptographie wichtig?
Derzeit werden leistungsfähige Quantencomputer entwickelt. Dadurch besteht die Gefahr, dass herkömmliche kryptographische Algorithmen wie RSA und Elliptic Curve Cryptography (ECC) gebrochen werden. Quantencomputer könnten die mathematischen Probleme, die diesen Verfahren zugrunde liegen, mit einer Geschwindigkeit lösen, die für klassische Computer unmöglich ist.
Für Unternehmen bedeutet dies, dass vertrauliche Daten und Kommunikationskanäle gefährdet sind. Digitale Signaturen könnten ihre Authentizität, Integrität und Unverfälschbarkeit verlieren. Ziel der Post-Quantum-Kryptographie ist es, kryptographische Algorithmen zu entwickeln, die auch gegenüber Quantencomputern sicher bleiben. Damit soll eine langfristige Sicherheit gewährleistet werden.
Quantenkryptographie vs. Post-Quantum-Kryptographie
Die Quantenkryptographie nutzt wie die Quantenschlüsselverteilung (Quantum Key Distribution QKD) die Quantenmechanik zur sicheren Kommunikation. Die Post-Quantum-Kryptographie entwickelt Algorithmen, die auch dann noch sicher sind, wenn Quantencomputer zur Verfügung stehen. Beide Ansätze zielen darauf ab, Quantensicherheit zu erreichen. In der PQC werden jedoch neue kryptographische Methoden erforscht und eingesetzt, um Quantenangriffen zu widerstehen.
Gefahren durch Quantencomputer
Ein großes Problem ist die Gefahr von Angriffen nach dem Motto „Jetzt sammeln, später entschlüsseln“. In diesem Szenario werden heute verschlüsselte Daten gesammelt, um sie in der Zukunft mit Hilfe von Quantencomputern zu entschlüsseln.
Dies ist besonders bedeutsam für sensible Daten, die über Jahre hinweg wertvoll sein werden. Beispiele sind persönliche Informationen, Finanzdaten und vertrauliche Geschäftsstrategien. Eine zukunftssichere Lösung für dieses Problem bietet die Post-Quantum Public Key Kryptographie.
Dies gilt insbesondere für Organisationen, die nach NIS2 als hochkritisch oder kritisch eingestuft sind. Beispiele hierfür sind Finanzdienstleistungen, Gesundheitswesen, Transportwesen und viele andere.
Vorteile der Post-Quantum-Kryptographie
- Zukunftssicherheit: Schützt vor den Fähigkeiten zukünftiger Quantencomputer.
- Langfristige Vertraulichkeit: Stellt sicher, dass heute verschlüsselte Daten auch in Zukunft sicher sind.
- Vertrauen: Aufbau des Vertrauens von Kunden und Partnern in die Sicherheitsmaßnahmen des Unternehmens.
Praktische Schritte für die Vorbereitung
- Bewusstsein schaffen: Informieren Sie sich und Ihr Team über die Risiken und Chancen von Quantencomputern und Quantentechnologien.
- Evaluieren Sie Ihre Systeme: Überprüfen Sie Ihre derzeit verwendeten kryptographischen Algorithmen und deren Anfälligkeit für Quantenangriffe. Asymmetrische Kryptografie sollte untersucht werden.
- Verfolgen Sie die Forschung: Halten Sie sich über Entwicklungen in der Post-Quantum-Kryptographie und Post-Quantum-Algorithmen auf dem Laufenden. Nutzen Sie Quellen wie die Hochschule Luzern – Informatik (HSLU).
- Planen Sie den Übergang: Entwickeln Sie eine Strategie für die schrittweise Einführung von PQC in Ihren IT-Systemen.
- Arbeiten Sie mit Experten: Ziehen Sie externe Berater oder auf PQC spezialisierte Unternehmen wie essendi it hinzu.
Fallstudie: Hochschule Luzern – Technik und Architektur
Die Hochschule Luzern (HSLU) beteiligt sich aktiv an Projekten im Bereich der Post-Quantum-Kryptographie. Ein bemerkenswertes Projekt zielt darauf ab, Lösungen zu entwickeln, die Quantenangriffen standhalten können.
Weitere Informationen zu diesem Projekt finden Sie hier. Die Zusammenarbeit mit der essendi it AG spielt bei dieser Initiative eine wichtige Rolle.
Zertifikat-Management
Besondere Aufmerksamkeit sollte dem Zertifikatsmanagement gewidmet werden. Ein bewährtes Werkzeug für das Zertifikatsmanagement ist essendi xc. Dieses Tool zeichnet sich durch hohe Sicherheit und Benutzerfreundlichkeit aus und gewährleistet eine sichere Kommunikation und einen effizienten Schlüsselaustausch. Beim Zertifikatsmanagement geht es darum, sensibles Schlüsselmaterial (private Schlüssel) zu verwalten, den Lebenszyklus von Zertifikaten zu managen und sicherzustellen, dass diese den geforderten Sicherheitsstandards entsprechen.
Um Empfehlungen für die Quantensicherheit von essendi xc zu ermitteln, arbeiten wir an einem Forschungsprojekt mit der HSLU. Zudem untersuchen und testen wir Algorithmen, die als quantensicher gelten.
Empfehlungen für die Umsetzung
- Mit Pilotprojekten beginnen. Starten Sie kleine Pilotprojekte, um PQC-Lösungen zu testen.
- Schulung und Ausbildung: Stellen Sie sicher, dass Ihr IT-Team über das Wissen und die Fähigkeiten verfügt, quantensichere Verschlüsselung einzusetzen. Sie sollten auch wissen, wie man Quantenverschlüsselungstechniken implementiert.
- Technologiepartner auswählen: Arbeiten Sie mit Unternehmen wie essendi it zusammen, die Erfahrung in der Arbeit mit PQC haben.
- Erfüllen Sie regulatorische Anforderungen: Halten Sie sich an wichtige Standards wie ISO27001, NIST und eventuell NIS2. Dies stellt sicher, dass Ihre Sicherheitsmaßnahmen den gesetzlichen Anforderungen entsprechen.
Post-Quantum-Kryptographie und NIST
Das National Institute of Standards and Technology (NIST) ist führend in der Standardisierung von Post-Quantum-Kryptographie-Algorithmen. Die PQC-Initiative des NIST zielt darauf ab, robuste Verschlüsselungs- und digitale Signaturalgorithmen zu entwickeln, die gegen Quantenangriffe geschützt sind. Diese Standards werden für die Implementierung von quantensicherer Verschlüsselung in Unternehmen entscheidend sein. NIST PQC ist führend in den weltweiten Bemühungen, Post-Quantum-Kryptographie-Standards zu etablieren, die langfristige Datensicherheit gewährleisten.
Frühzeitig handeln – langfristig sicher
Die Post-Quantum-Kryptographie ist ein entscheidender Schritt, um die IT-Sicherheit in großen Unternehmen und Konzernen zukunftssicher zu machen. Es gibt zwei Möglichkeiten, wie Unternehmen sicherstellen können, dass ihre Daten auch in einer Quantenwelt sicher bleiben. Die eine ist die frühzeitige Implementierung von PQC. Die andere ist, sich an Standards wie NIST PQC zu halten.
Stellen Sie sich den Herausforderungen. Wir helfen Ihnen, die notwendigen Schritte zu unternehmen, um auch in Zukunft sicher und vertrauenswürdig zu sein. Sprechen Sie mit uns.