Das Quantencomputing kommt – sichern Sie Ihr Netzwerk jetzt!

Der Q-Day rückt näher. Martin Højriis Kristensen, Direktor des Geschäftsbereichs Kundentechnologie bei GlobalConnect, gibt Tipps zur optimalen Vorbereitung.

Die Quantenrevolution steht vor der Tür. Bedeutet sie das Ende der verschlüsselten Netzkommunikation, wie wir sie heute kennen? Unser Experte Martin Højriis Kristensen erläutert aktuelle Konzepte und gibt Tipps, wie Sie Ihr Unternehmen auf den „Q-Day“ bestmöglich vorbereiten – und Ihre Netzsicherheit schon jetzt erhöhen können.

Martin Højriis Kristensen ist Direktor des Geschäftsbereichs Kundentechnologie bei GlobalConnect. Seine Aufgabe: die immer komplexer werdenden Anforderungen großer Unternehmenskunden an Netzwerk- und Sicherheitslösungen zu verstehen und zu erfüllen.

In Gesprächen mit IT-Managern und anderen Entscheidungsträgern sticht derzeit ein Thema besonders hervor: die Entwicklungen in der Quantentechnologie. Unternehmen, Universitäten und ganze Staaten liefern sich einen globalen Wettlauf um die Vorreiterschaft in dieser revolutionären Zukunftstechnologie. Martin schätzt, dass der „Q Day“ – also der Tag, an dem Quantencomputer in größerem Umfang eingesetzt werden und in der Lage sind, die Verschlüsselungsalgorithmen zu knacken, die die heutige Netzwerkkommunikation vor dem Abhören und Entschlüsseln durch Außenstehende schützen – nicht mehr weit entfernt ist.

„Vor zwei Jahren dachte ich, der ‚Q-Day‘ sei noch Jahrzehnte entfernt. Aber jetzt würde ich sagen, dass wir in spätestens fünf Jahren so weit sein werden, wahrscheinlich sogar schon früher. Es ist also höchste Zeit, sich darauf vorzubereiten“, sagt Martin.

Was macht einen Quantencomputer so leistungsfähig?

Stellen Sie sich vor, Sie wollen eine Antwort auf die Frage „Wird es morgen regnen?“ Ein herkömmlicher Computer – basierend auf dem binären Zahlensystem – würde die Aufgabe angehen, indem er eine Berechnung nach der anderen auf der Grundlage der eingegebenen Parameter durchführt, um am Ende zu einem wahrscheinlichen Ergebnis zu kommen.

Ein Quantencomputer hingegen basiert auf dem quantenmechanischen Prinzip. Dadurch kann der Quantencomputer eine große Anzahl von Berechnungen in sehr kurzer Zeit parallel durchführen – und in einem Bruchteil der Zeit zu einer genaueren Antwort kommen als herkömmliche Computer.

„Langfristig werden Quantencomputer in der Lage sein, mathematische Probleme, für die ein gewöhnlicher Computer Millionen von Jahren gebraucht hätte, in weniger als einer Stunde zu lösen. Das ist natürlich großartig, wenn man das Wetter besser vorhersagen oder die Wirkung einer neuen Krebsbehandlung berechnen will. Uns allerdings, die für eine sichere Netzkommunikation sorgen müssen, stellt das Quantencomputing vor neue Herausforderungen“, erläutert Martin.

Warum Quantentechnologie gängige Verschlüsselungslösungen obsolet macht

Viele der heute verwendeten Lösungen zur Sicherung der Kommunikation beruhen auf einer asymmetrischen Verschlüsselung mit zwei verschiedenen Schlüsseln – einen für die Verschlüsselung und einen für die Entschlüsselung. Die Sicherheit dieser Methode beruht auf der Tatsache, dass die Schlüssel so komplex sind, dass ein gewöhnlicher Computer die Informationen nicht innerhalb einer angemessenen Zeit entschlüsseln kann. Für die überlegene Rechenleistung eines Quantencomputers stellen diese Schlüssel jedoch keine große Herausforderung dar.

„Mehrere gängige Verschlüsselungsalgorithmen, wie die RSA-Verschlüsselung, sind an dem Tag, an dem Quantencomputer in großem Umfang eingesetzt werden, obsolet“, sagt Martin.

Wem kann man in der Welt der Quantencomputer vertrauen?

Was sind die konkreten Auswirkungen dieser Entwicklung? Martin führt als Beispiel die Verwaltung von Updates an:

„Früher haben IT-Abteilungen die Computer der Mitarbeitenden manuell aktualisiert. Heute werden die meisten Dinge online erledigt, sei es bei der Arbeit oder auch im Privatleben. Nehmen wir zum Beispiel Mobiltelefone, auf denen wir alle möglichen persönlichen Informationen speichern. Sie durchsuchen ständig das Internet, um die neueste Version des Betriebssystems und verschiedener Anwendungen herunterzuladen und zu installieren“, erklärt Martin.

Doch woher weiß das Telefon, dass die Aktualisierung aus einer vertrauenswürdigen Quelle stammt? Die Bewertung basiert in der Regel auf derselben Art asymmetrischer Verschlüsselung, die durch Quantencomputer obsolet zu werden droht. Die möglichen Folgen erklärt Martin wie folgt:

„Quantencomputer werden in der Lage sein, praktisch jede Identität anzunehmen. Indem sie sich beispielsweise als ein beliebiger Mobiltelefonhersteller ausgeben, könnten Mobiltelefonbenutzer dazu verleitet werden, unwissentlich Hintertüren auf ihren Telefonen zu installieren, in dem Glauben, sie hätten auf die neueste Version des Betriebssystems des Herstellers aktualisiert“, so Martin.

Was passiert, wenn diese Technologie gegen Unternehmen, Organisationen oder die Regierung eines Landes gerichtet ist? Laut Martin sei das eine ernste und sehr reale Bedrohung, mit der sich alle Verantwortlichen in naher Zukunft auseinandersetzen müssten.

EU-Initiative für sichere Quantennetze

Parallel zur Entwicklung von Quantencomputern gibt es verschiedene Initiativen, die kritische Infrastrukturen quantensicher machen sollen. Ein Beispiel ist das Projekt EuroQCI (Quantum Communication Infrastructure), das teilweise von der EU finanziert wird. Das Projekt bringt eine Reihe von Akteuren aus Wissenschaft und Industrie in den EU-Mitgliedstaaten zusammen und zielt darauf ab, ein quantensicheres europäisches Kommunikationsnetz aufzubauen.

Im Rahmen von EuroQCI und dem dänischen Infrastrukturprojekt QCI.DK wird GlobalConnect einen Abschnitt von 200 Kilometern Glasfaser bauen. Das Netz wird durch die so genannte Quantenschlüsselverteilung (QKD) gesichert, ein symmetrisches Verschlüsselungsverfahren mit hoher Komplexität.

„Diese Verschlüsselung basiert auf dem quantenmechanischen Phänomen der Quantenverschränkung und folgt völlig anderen Prinzipien als die asymmetrischen Verschlüsselungsalgorithmen. Daher können diese Verschlüsselungen nicht durch die Rechenleistung von Quantencomputern geknackt werden“, erklärt Martin.

Wie Sie sich auf den Q-Day – und die heutigen Cyber-Bedrohungen – vorbereiten können

Von großen Infrastrukturprojekten und Verschlüsselungsalgorithmen zum Alltag einer IT-Abteilung: Was können Sie als IT-Manager jetzt tun, um Ihr Unternehmen auf die kommende Quantenrevolution vorzubereiten?

„Derzeit gibt es auf dem Markt kein fertiges ‚Superprodukt‘ für quantensichere Netzwerkkommunikation, das man einfach kaufen könnte“, weiß Martin. „Stattdessen ist es äußerst wichtig, dass sich IT-Manager über die kommenden Entwicklungen im Klaren sind, mit ihren Netzwerkanbietern sprechen und belastbare Risikobewertungen auf der Grundlage ihres eigenen Geschäfts vornehmen. Insbesondere müssen Sie überprüfen, wie Sie in Zukunft mit den Bereichen ‚Segmentierung‘ und ‚Berechtigungsstufen‘ umgehen wollen.“

Folgende Fragen sollten Sie klären:

Welche Benutzer sollten Zugang zu welchem Teil der IT-Umgebung haben?
Ist es sinnvoll, dass sich Mitarbeiter von überall aus mit jedem Gerät verbinden können?
Sollen alle Daten ins Internet gestellt werden, oder gibt es Teile, die nur lokal gespeichert werden sollten?

„Mit einer gut durchdachten Netzwerkstruktur sind Sie nicht nur besser auf den Q-Day vorbereitet – wann immer er auch eintreten mag. Sie stärken auch den Schutz Ihres Unternehmens gegen die bereits heute bestehenden Cyber-Bedrohungen“, betont Martin.

Viele dieser Verbesserungen können mit der vorhandenen Technologie erzielt werden. Die meisten Netzwerkanbieter bieten verschiedene Formen der E2E- oder End-to-End-Kommunikation an, mit der Sie Ihr Netzwerk sichern und gleichzeitig die Komplexität reduzieren können. Die End-to-End-Lösung ‚SmartConnect‘ von GlobalConnect ist ein Beispiel dafür.

„100-prozentige Sicherheit gibt es nie. Aber Sie können den Hackern die Arbeit hundertmal schwerer machen – und dann ist man schon ein gutes Stück weiter“, sagt Martin abschließend.

Webinar am 22. Oktober: Ist Ihr Unternehmen bereit für den Q-Day?

Die Quantenkommunikation bietet ungeahnte Möglichkeiten, bringt aber auch ernstzunehmende Herausforderungen mit sich. Aber was bedeutet das konkret?

Genau darum dreht sich unser Webinar am 22. Oktober um 13.30 Uhr. Unsere GlobalConnect-Experten Martin Højriis Kristensen und Søren Henriksen klären Sie über alles auf, was Sie zu diesem Thema wissen müssen.

Nutzen Sie die Gelegenheit, live dabei zu sein und Ihre Fragen zu stellen!