Quantum Computing: SATW

Cybersecurity Map Mittwoch, 21. Oktober 2020 12:00

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Quantencomputer haben das Potenzial, komplexe Probleme wesentlich effizienter zu lösen als traditionelle Computer, stellen aber auch ein Sicherheitsrisiko dar: Sie können bestehende Verschlüsselungsverfahren knacken, was insbesondere für langfristig betriebene IT-Systeme und archivierte Daten eine erhebliche Herausforderung darstellt. Bis leistungsfähige Quantencomputer zur Verfügung stehen, wird es je nach Schätzung noch 10-30 Jahr dauern. Dennoch gibt es bereits heute quantensichere Verschlüsselungsverfahren, d.h. Verfahren, die sicher gegen Angriffe von Quantencomputern sind. Um kritische Infrastrukturen und Datenbestände in der Schweiz zukunftssicher zu gestalten, braucht es dringend ein Inventar der genutzten Kryptographie, die Einführung quantensicherer Standards und die Förderung entsprechender Technologien.

Herausforderungen

Lange Lebenszyklen bestehender IT-Systeme: Systeme in kritischen Infrastrukturen sind oft über Jahrzehnte im Einsatz. Der Betrieb dieser Systeme könnte unsicher werden, sobald leistungsfähige Quantencomputer verfügbar sind.

Langfristig verschlüsselte Datenbestände: Gesetzlich archivierte Daten (10+ Jahre) könnten durch Quantenangriffe kompromittiert werden, falls keine quantensicheren Verfahren eingeführt werden.

Unzureichende Vorbereitung auf quantensichere Standards: Obwohl neue, quantensichere Kryptographie-Standards veröffentlicht wurden (z. B. NIST-Standards), fehlen vielerorts Pläne zur Migration bestehender Systeme.

Empfehlungen für die Politik, Wirtschaft und Gesellschaft

Strategische Risikoanalyse und Inventar: Organisationen sollten die Sicherheitsanforderungen an Datenbestände und Systeme, die eine lange Einsatzdauer haben, überprüfen und die Einführung von Quantensichern Verfahren in Erwägung ziehen.

Förderung quantensicherer Technologien: Bei der Entwicklung oder Beschaffung neuer Softwarelösungen soll darauf geachtet werden, entweder direkt neue, quantensichere Kryptographiestandards einzusetzen oder kryptographische Algorithmen zu verwenden, die leicht durch quantensichere Alternativen ersetzt werden können.

Mit diesen Massnahmen kann die Schweiz ihre technologische Souveränität sichern und Risiken durch Quantum Computing frühzeitig adressieren.

Autor:innen und Themenverantwortung

Umberto Annino, Microsoft | Raphael Reischuk, Zühlke Engineering AG | Bernhard Tellenbach, armasuisse | Andreas Wespi, IBM Research

Review Board