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Sind Quantencomputer die nächste große Bedrohung?

13. März 2020, 11:07 Uhr   |  Autor: Frank Balow / Redaktion: Diana Künstler | Kommentar(e)

Sind Quantencomputer die nächste große Bedrohung?
© Zapp2Photo | Shutterstock

Wissenschaftler an der TU München haben den Beweis erbracht, dass Quantencomputer überlegen sind.

Berechnungen, die tausende Jahre dauern würden, schafft ein Quantencomputer in wenigen Minuten. Das hätte Vorteile für viele Bereiche. Die Kehrseite: Quantencomputer können ebenso für das Hacken von Krypto-Systemen genutzt werden. Unternehmen sollten sich deshalb schon heute Gedanken machen.

Um mehr Leistung in einen Rechner packen zu können, müssen dessen Teile immer kleiner werden. Lässt man allerdings die klassische Physik hinter sich und taucht in die Sphären der Quantenphysik ein, öffnet sich eine ganz neue Welt: Anstelle der klassischen Bits, die den Wert 0 oder 1 haben können, nutzt der Quantencomputer sogenannte Qubits, die beide Werte gleichzeitig haben können. Mit steigender Anzahl von Qubits spielt ein Quantencomputer seine Stärke gegenüber konventionellen Systemen aus: Berechnungen, die mit heutiger Technologie tausende Jahre dauern würden, schafft er in wenigen Minuten. Davon profitieren würden allen voran Simulationen, etwa in der Medikamentenforschung, bei der Verkehrssteuerung oder bei Klimamodellen. Die Kehrseite der Medaille: Quantencomputer können genauso gut für das Hacken von Krypto-Systemen genutzt werden – Cyber-Angriffe werden zu den ersten Anwendungen gehören, das sollte man nicht unterschätzen. Unternehmen sollten sich deshalb schon heute über Abwehrmaßnahmen Gedanken machen.

Frank Balow, NTT Ltd.
© NTT Ltd.

Frank Balow ist Director Consulting, CISSP bei NTT Ltd.’s Security Division. Er verfügt über 20 Jahre praktische Erfahrung im Geschäftsfeld IT-Security.

Gerade deutsche Mittelständler dürfen sich nicht in falscher Sicherheit wiegen. Viele zählen zu den sogenannten Hidden Champions, sind dank Spezialisierung Marktführer in ihrem Segment. Patente, Entwicklungsdaten und andere geschäftskritische Informationen müssen entsprechend gut gegen potenzielle Hacker abgesichert werden. Passiert das nicht, drohen als Konsequenz Industriespionage, das Lahmlegen der IT-Infrastruktur inklusive Reputationsverlust und finanzieller Schäden. Diese Daten sind auch in 20 Jahren noch schützenswert, wenn es Quantencomputer einmal beim Händler um die Ecke zu kaufen gibt. Ihre Verschlüsselung wird bis dahin allerdings obsolet sein. Schuld daran hat ein spezieller Algorithmus, der sogenannte Shor-Algorithmus, den der Mathematiker Peter Shor für die Primzahlfaktorzerlegung entwickelt hat. Dieser Algorithmus ist in der Lage, auch die komplexesten asymmetrischen Krypto-Systeme, die heute in der Praxis unbezwingbar sind, mit Hilfe des Quantencomputers innerhalb weniger Minuten zu knacken. Damit wären Verschlüsselungsmaßnahmen praktisch von heute auf morgen wertlos.

Zwar stecken Quantencomputer aktuell noch in den Kinderschuhen – Anbieter und Organisationen wie Google, IBM, die Stanford University, NTT oder die NASA arbeiten aber mit Hochdruck daran, ihn aus den Forschungslaboratorien zu holen. Die Frage ist also nicht ob, sondern wann der technische Fortschritt den Bau von praktisch nutzbaren Quantencomputern ermöglicht – und wie man seine Daten dann noch schützen kann. Unternehmen müssen ihre IT-Sicherheitsinfrastruktur so gut es geht auf diese Situation vorbereiten. Neben einer Datenklassifizierung, was schützenswert ist und was nicht, und der Prüfung aller potenziellen Auswirkungen sollten Unternehmen über den Einsatz von Hardware-Sicherheitsmodulen nachdenken. Damit können beliebige Schlüssel sicher gespeichert, verwaltet und transportiert werden, was ein erster Schritt in Richtung Quantenschutz wäre.

Es wird noch einige Zeit dauern, bis durch funktionierende Quantencomputer ein Quantensprung in der Rechenleistung von Computern entsteht und es zu einer Bedrohung für Unternehmensdaten kommt. Unternehmen müssen aber schon heute Vorkehrungen treffen, sonst gefährden sie bereits jetzt den Schutz ihrer Daten in der Zukunft.

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