Sichere Kommunikation dank Quantenphysik
Ob beim Chatten oder Surfen im Internet − in der digitalen Welt senden wir jeden Tag eine Vielzahl von Daten. Entsprechend wichtig ist es, dass die Daten sicher und geschützt übertragen werden. Hierbei werden uns zukünftig auch Technologien der Quantenphysik helfen, die zur Verschlüsselung unserer Daten und persönlichen Kommunikation genutzt werden können.
In unserer Gesellschaft kommunizieren wir immer stärker digital. Über soziale Netzwerke oder Messengerdienste chatten wir mit unseren Freunden oder der Familie. Dabei gehen wir davon aus, dass andere Personen diese Gespräche und unsere Nachrichten nicht mithören oder mitlesen können. Und das in der Regel zu Recht: Meist werden die übertragenen Daten im Hintergrund verschlüsselt, um zu gewährleisten, dass sie nicht abgehört werden können. Diese Verschlüsselungstechniken haben IT-Sicherheitsforschende entwickelt. Sie basieren auf mathematischen Verfahren, die so komplex sind, dass sie selbst mit modernsten Computern kaum geknackt werden können.
Nicht jede Verschlüsselung ist sicher
Die Sicherheit der Datenübertragung zu gewährleisten, bedeutet auch, technologische Fortschritte im Blick zu behalten. Eine besondere Herausforderung für die IT-Sicherheitsforschung stellen Quantencomputer dar: Diese sind perspektivisch durch ihre enorme Rechenstärke in der Lage, viele der aktuell verwendeten Verschlüsselungsverfahren zu knacken. Gelangt diese Technik in falsche Hände, stellen Quantencomputer eine Gefahr für die Sicherheit der digitalen Kommunikation dar. Die IT-Sicherheitsforschung arbeitet daran, das Verschlüsselungsverfahren auch der enormen Rechenpower von zukünftigen Quantencomputern standhalten und private Chats somit auch in Zukunft nicht mitgehört und mitgelesen werden können.
Quantencomputer können bisherige Sicherheitsverfahren unwirksam machen.
Neue technische Entwicklungen wie Quantencomputer bringen neue Herausforderungen und Aufgabenstellungen für die IT-Sicherheitsforschung mit sich. Deshalb spielt die Quantentechnologie auch in der IT-Sicherheitsforschung eine große Rolle.
Sichere Kommunikation durch Quantenphysik
Forschende begegnen dieser Bedrohung mit gleichen Mitteln: Um auch in Zukunft die Sicherheit bei der Datenübertragung zu gewährleisten, wird auf Quantenphysik gesetzt. Dieser Bereich der Physik befasst sich mit den kleinsten Teilchen.
Die IT-Sicherheitsforschung beschäftigt sich dabei mit verschiedenen Ansätzen: Um zu garantieren, dass beim Übertragen von Daten niemand mithört, wird die Verteilung von kleinsten Teilchen in Form von Licht (Photonen) genutzt.
Der Trick dabei: Wird die Übertragung von anderen abgehört, ändern sich die Eigenschaften des übertragenen Lichts und der unerlaubte Zugriff wird sichtbar.
Außerdem entwickelt die IT-Sicherheitsforschung neue Verfahren der Post-Quanten-Kryptografie, die durch eine besondere Verschlüsselung sichere Kommunikationswege garantieren.
Auch mit Quantencomputern soll sich diese Verschlüsselung nicht knacken lassen. Um eine supersichere Kommunikation zu ermöglichen, können sogar beide Verfahren kombiniert werden. Das kann beispielsweise in Bereichen nützlich sein, wo das Übermitteln von Geheiminformationen oder streng vertraulichen Informationen eine große Rolle spielt, wie beispielsweise bei Banken.
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