Quantencomputer werden bald marktreif sein. Wahrscheinlich ab den 2030er-Jahren, sagt das BSI. Doch was sind Quantencomputer und was können sie? Sie basieren auf den Prinzipien der Quantenmechanik und verwenden Quantenbits („Qubits“) zur Informationsverarbeitung. Diese können nicht, wie herkömmliche Bits, nur den Wert 0 oder 1 annehmen, sondern beide gleichzeitig. Damit steigen die Möglichkeiten enorm. Unendlich mehr Daten können parallel ausgewertet werden – leider auch die Daten, die der Verschlüsselung dienen. Das heißt: Alle heutigen Public-Key-Verschlüsselungen lassen sich mit einem Quantencomputer knacken.
„Gerade für unseren Kunden, die Bundeswehr, muss Verschlüsselung zu jeder Zeit sichergestellt sein“, sagt Lucie Kogelheide, Physikerin beim Competence Center Quantum Enabled Technologies bei der BWI. „Deswegen investieren wir bereits jetzt in Post-Quanten-Kryptographie (PQC), um die Netze der BWI gegen Angriffe mit Quantencomputern abzusichern. Würden wir damit erst anfangen, wenn leistungsfähige Quantencomputer bereits auf dem Markt sind, wäre es zu spät.“
Seit 2020 plant die BWI die Absicherung des optischen Datenübertragungsnetzes der Bundeswehr durch Geräte der Firma ADVA Network Security. Hierfür wurden in den vergangenen Jahren sowohl der Glasfaserbackbone als auch die wichtigsten Bundeswehrliegenschaften mit der hierfür notwendigen Gerätetechnik ausgerüstet. Das optische Netz ist somit von Tag 1 an mit einer BSI-zugelassenen Verschlüsselung bis VS-NfD ausgestattet.
Nun erhält die Infrastruktur ein Update auf PQC. Genutzt werden hybride Verfahren, also die Kombination heutiger Algorithmen mit den neuen PQC-Verfahren, sodass der Datenstrom jetzt und in Zukunft gesichert ist. Bis Ende dieses Jahres soll das gesamte optische Netz, inklusive der wichtigsten Standorte der Bundeswehr, mit PQC-Verschlüsselung arbeiten.
Die Umsetzung von PQC mit verschiedenen Technologiepartnern ist zukunftsorientiert und sehr ambitioniert. Begonnen wurde mit der „optischen Netzebene“ – in Folgeprojekten untersucht die BWI nun die Machbarkeit auf anderen Netzebenen.
Viele Unternehmen zögern hingegen beim Einsatz von PQC derzeit noch: Es gab zwar 2020 vom BSI eine erste Empfehlung für Post-Quanten-Verfahren zum Schlüsselaustausch, jedoch wird noch auf die internationalen Standards des US-amerikanischen National Institute of Standards and Technology (NIST) gewartet. Eine finale Auswahl oder Empfehlung von Post-Quanten-Verfahren ist 2024 zu erwarten.
„Wir bereiten jetzt alles vor, was wir vorbereiten können, um die Systeme unserer Kunden sicher zu machen. Dafür haben wir das Compentence Center Quantum Enabled Technologies geschaffen, in dem sich ein Team ausschließlich um Quantentechnologien kümmert“, sagt Kogelheide. Parallel zur Einführung der PQC in den Liegenschaften überprüft die BWI die komplette IT-Infrastruktur auf Quantensicherheit. Darauf aufbauend entwickelt sie eine Roadmap ihrer zukünftigen Aktivitäten rund um das Thema Quantentechnologien. Sie steht im Dialog mit Herstellern quantensicherer Produkte und vernetzt sich mit Forschungseinrichtungen. Sollten 2030 tatsächlich die ersten Quantencomputer marktreif sein, ist die BWI vorbereitet – und die IT-Infrastruktur der Bundeswehr ist das auch.
