New Hope

Infineon entwickelt vor Quanten­computern sichere Verschlüsselung

Quantencomputer sind bisher eher Theorie - aber wenn sie gebaut sind, dürften sie bislang unknackbare Verschlüsselungs-Techniken aushebeln können. Der Chipkonzern Infineon verkündet nun ein wirksames Gegenmittel.
Von Stefan Kirchner mit Material von dpa
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InfineonDem deutschen IT-Konzern Infineon ist ein wichtiger Schritt in der Sicherheit vor Quantencomputern gelungen Dem deutschen Infineon-Konzern ist es gelungen, einen Verschlüsselungs-Algorithmus, der auch vor künftigen Quantencomputern sicher sein soll, auf einem kontaktlosen Sicherheitschip unterzubringen. Die Technologie könne in vielen Fällen auch auf bestehenden Chips per Software-Upgrade nachgerüstet werden, sagte Thomas Pöppelmann von Infineon der dpa. Kontaktlose Sicherheitschips werden unter anderem in Personalausweisen oder Bankkarten eingesetzt.

Die Kryptografie-Anbieter stehen vor dem Problem, dass heute noch sichere Verschlüsselung mit Hilfe zukünftiger Quantencomputer auszuhebeln sein dürfte. Deswegen bereitet sich die Industrie mit der sogenannten Post-Quantum-Kryptografie darauf vor. In den nächsten drei bis fünf Jahren sei mit Standards dafür zu rechnen, Infineon ist mit seinem New-Hope-Algorithmus im Rennen. Er soll unter anderem dank einem längeren Schlüssel und anderen Schutzmechanismen der Rechenleistung von Quantencomputern standhalten.

Zwar sein ein Quantencomputer bislang nur Theorie, und "wird vielleicht auch nie gebaut werden können", wie Pöppelmann, einer der führenden Köpfe hinter New Hope, einräumt. Dennoch gehen Experten wie er davon aus, dass davor sichere Krypto-Algorithmen zur Sicherheit schon vorher im Einsatz sein werden, vor allem bei Regierungen oder in hochsensibler Technik wie vernetzten Autos.

Was ist ein Quantencomputer?

Vereinfacht gesagt basiert ein Quantencomputer auf den Gesetzen der Quantenmechanik und nicht der klassischen physikalischen Gesetze, wie sie in heutigen Rechnern zum Einsatz kommen. Durch die Eigenschaften der dafür genutzten Quantenbits, kurz Qubits, also der Darstellung von Bit-Zuständen, arbeitet ein Quantencomputer erheblich schneller und effizienter als ein herkömmlicher PC. Das liegt unter anderem daran, dass ein Qubit mehrere Zustände gleichzeitig haben kann, ein Bit aber nur einen von zwei Zuständen.

Darum sehen Forscher den Einsatz von Quantencomputern vor allem im Bereich der Computerforensik als auch der Kryptografie, sprich dem Verschlüsseln und Entschlüsseln von Daten. Aber trotz aller Forschungsarbeit bisher ist das Prinzip der Quantenmechanik als informationstechnisches System nur eine theoretische Angelegenheit. Außerhalb von wissenschaftlichen Laboren wurde noch kein brauchbarer Quantencomputer realisiert.

Google habe zwar eigenen Angaben zufolge 2013 in Kooperation mit D-Wave Systems einen ersten Quantencomputer mit mehr als 1000 Qubits vorgestellt. Aber bis heute wird die Funktionsweise nach den Quantenmechanischen Regeln ernsthaft angezweifelt. Unterstützt wird die Skepsis von der Tatsache, dass die Rechenleistung dieses angeblichen Quantencomputers sich nicht besonders von der Leistungsfähigkeit klassischer Computer abhebt. Hinzu kommt, dass der Rechner von D-Wave Systems nicht in der Lage ist, den auf Quantenmechanik beruhenden Shor-Algorithmus auszuführen.

Nur mal so zum Vergleich: Wofür heutzutage selbst Supercomputer Tausende Jahre zum Berechnen brauchen würden, soll ein Quantencomputer Schätzungen zufolge bereits nach wenigen Stunden oder Tagen fertig sein. Das liegt an den Prinzipien der mathematischen Algorithmen, die mit zunehmend größeren Zahlen auch sehr komplex werden. Ein Quantenalgorithmus wird bei denselben Operationen erheblich weniger komplex und ist deshalb auch deutlich effizienter und schneller.

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