IT-Sicherheit der Zukunft Quantenmechanik als Lösung?

Immer wieder stellt sich die Frage, wie sicher eigentlich die verschiedenen Verschlüsselungstechniken sind. Gerade besonders sensible und geheime Daten werden in der Regel nicht ungeschützt über Netzwerke oder das Internet verschickt. Relevant sind die Verschlüsselungstechniken nicht nur für Unternehmen, sondern auch für Regierungen. So arbeiten insbesondere auch Geheimdienste an immer sichereren Verschlüsselungsmethoden.

Auch Verschlüsselungen können geknackt werden

Egal, wie sicher eine Verschlüsselungsmethode auch sein mag: es bleibt grundsätzlich möglich, einen geeigneten Algorithmus zu programmieren und mit genügend Rechenleistung eine Entschlüsselung vorzunehmen. Absolute Sicherheit wird es durch diese Technik also wohl nie geben.

Das ist durch die Funktionsweise von Computern bedingt. Auf dem Gerät werden sämtliche Informationen im Rahmen eines binären Systems in Bits dargestellt, wobei ein Bit immer einen der beiden Basiswerte 0 oder 1 annimmt. Auch Verschlüsselungsmethoden greifen auf dieses System zurück. Vereinfacht gesagt kann ein entsprechend programmierter Algorithmus durch beliebiges Einsetzen der Werte 0 oder 1 eine Verschlüsselung knacken.

Quantencomputer in der Entwicklung

Es wird daher schon lange an der Entwicklung sogenannter Quantencomputer gearbeitet. Die Funktionsweise beruht nicht auf den klassischen Gesetzen der Physik bzw. der Informatik, sondern basiert auf den Gesetzen der Quantenmechanik.

Quantencomputer stellen Informationen in QuBits dar, welche grundsätzlich auch auf einem System mit verschiedenen Basiszuständen basieren. Jedoch können die einzelnen QuBits nicht nur die Basiszustände annehmen. Vielmehr stellen sie sich als Überlagerungen der einzelnen Basiszustände dar. Im Gegensatz zum klassischen Computer können QuBits daher nicht nur die Werte 1 oder 0, sondern unendlich viele Formen annehmen. Wegen dieser unendlich vielen Darstellungsformen ist es nach jetzigem Stand der Wissenschaft auch nicht möglich, die Verschlüsselung durch einen Quantencomputer mit Hilfe eines Algorithmus zu knacken.

Die praktische Umsetzung gestaltet sich derzeit noch schwierig. Zwar konnte die Funktionsweise durch Simulationen auf herkömmlichen Computer bereits bewiesen werden. Ein voll funktionsfähiger und für die Praxis geeigneter Quantencomputer konnte aber noch nicht gebaut werden.

Übertragung wirklich sicher?

Ein Vorteil der QuBits ist deren Übertragung, da sie als quantenmechanische Lichtteilchen vom Sender zum Empfänger geschickt werden. Unabhängig von einer Verschlüsselung ist bei dieser Art der Übertragung erkennbar, ob Daten abgefangen werden. Eingriffe bleiben so nie unbemerkt und der Empfänger kann sofort entsprechende Maßnahmen ergreifen.

Es ist allerdings fraglich, ob dieser Sicherungsmechanismus nicht auch umgangen werden kann. Zwar kann beim Abfangen von Daten eine Veränderung nicht verhindert werden. Es besteht jedoch die Möglichkeit, weitere Daten hinzuzufügen, die die Veränderung für den Empfänger nicht mehr erkennbar machen.

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