Was ist Post-Quanten-Kryptografie?
Das sind kryptografische Algorithmen, die Daten und Kommunikation vor Angriffen durch Quantencomputer schützen sollen. Sie laufen auf herkömmlichen Geräten.
Quantenresistente Sicherheit
Post-Quanten-Kryptografie fĂĽr Kiky Office
Erfahren Sie, wie Post-Quanten-Algorithmen Daten vor Angriffen kĂĽnftiger Quantencomputer schĂĽtzen sollen.
Was ist Post-Quanten-Kryptografie?
Post-Quanten-Kryptografie umfasst Algorithmen, die auf herkömmlichen Computern laufen und Angriffen durch Quantencomputer standhalten sollen. Sie ist nicht dasselbe wie Quantenkryptografie, die Phänomene der Quantenphysik nutzt.
Klassische Kryptografie (RSA, ECC)
RSA und ECC werden in heutigen Public-Key-Systemen eingesetzt. Ein kryptografisch leistungsfähiger Quantencomputer mit Shors Algorithmus könnte diese Verfahren gefährden.
Quantencomputer
Quantencomputer beruhen auf der Quantenmechanik. Sie können bei bestimmten Aufgaben Vorteile bieten, sind aber nicht bei allen Berechnungen schneller.
Post-Quanten-Algorithmen
Diese Algorithmen beruhen auf mathematischen Problemen, die für klassische und Quantencomputer als schwierig gelten. Die Sicherheit hängt auch von der konkreten Implementierung ab.
Angriff: Heute sammeln, später entschlüsseln
„Heute sammeln, später entschlüsseln“ beschreibt ein Szenario, in dem ein Angreifer bestimmte verschlüsselte Daten speichert und sie später zu entschlüsseln versucht, falls Quantencomputer die Public-Key-Kryptografie gefährden können.
So funktioniert das Szenario:
- 1
Ein Angreifer erfasst verschlüsselte Daten, die möglicherweise noch viele Jahre vertraulich bleiben müssen
- 2
Die Daten werden aufbewahrt, bis technische Fortschritte einen Entschlüsselungsversuch ermöglichen könnten
- 3
Bei ausreichender Rechenleistung könnte Shors Algorithmus gegen Public-Key-Verfahren wie RSA oder ECC eingesetzt werden
- 4
Ob Daten offengelegt werden, hängt von den verwendeten Algorithmen und Schlüsseln ab
Zu beachten: Das Risiko richtet sich nach dem Wert der Daten und der erforderlichen Geheimhaltungsdauer. Wann Quantencomputer heutige Kryptografie praktisch brechen können, ist ungewiss. Langfristig vertrauliche Daten sollten daher frühzeitig berücksichtigt werden.
Unser Ansatz: hybride VerschlĂĽsselung
Kiky Office Premium verwendet einen hybriden Ansatz, der klassische und postquantenkryptografische Verfahren kombiniert, um synchronisierte Daten zu schĂĽtzen.
Hybride VerschlĂĽsselung
Kombiniert klassische Verfahren (AES-256) mit Postquantenkryptografie (Kyber).
Ende-zu-Ende-VerschlĂĽsselung
Daten werden auf Ihrem Gerät verschlüsselt und erst auf dem Zielgerät entschlüsselt.
NIST-Standards fĂĽr Post-Quanten-Kryptografie
NIST veröffentlichte 2024 ML-KEM (FIPS 203), ML-DSA (FIPS 204) und SLH-DSA (FIPS 205).
Vorbereitung auf kĂĽnftige Bedrohungen
Postquantenalgorithmen sollen bestimmten Quantenangriffen standhalten. Der Schutz hängt auch von Implementierung und Wartung ab.
Technische Details
Verwendete Algorithmen
- Kyber: Ein KEM-Verfahren zum SchlĂĽsselaustausch. Der CRYSTALS-Kyber-Beitrag war die Grundlage fĂĽr den Standard ML-KEM (FIPS 203).
- Dilithium: Ein Verfahren fĂĽr digitale Signaturen. Der CRYSTALS-Dilithium-Beitrag war die Grundlage fĂĽr ML-DSA (FIPS 204).
- AES-256-GCM: Symmetrische VerschlĂĽsselung zum Schutz von Daten.
Implementierung
Der hybride Ansatz kombiniert klassische und Postquantenverfahren:
// Beispiel fĂĽr die VerschlĂĽsselung
Kyber-1024 + AES-256-GCM
→ Schlüsselaustausch mit Kyber-1024
→ Datenverschlüsselung mit AES-256-GCM
Standards und Konformität
NIST veröffentlichte ML-KEM (FIPS 203), abgeleitet aus CRYSTALS-Kyber, ML-DSA (FIPS 204), abgeleitet aus CRYSTALS-Dilithium, und SLH-DSA (FIPS 205). Die Veröffentlichung eines Standards zertifiziert eine Softwareimplementierung nicht automatisch.
Fragen zur Post-Quanten-Kryptografie
Ist Post-Quanten-Kryptografie dasselbe wie Quantenkryptografie?
Nein. Postquantenkryptografie nutzt mathematische Probleme, um Quantenangriffen standzuhalten, und läuft auf heutigen Computern. Quantenkryptografie nutzt Phänomene der Quantenphysik für Kommunikationsaufgaben.
Welche Post-Quanten-Standards hat NIST veröffentlicht?
2024 veröffentlichte NIST ML-KEM (FIPS 203), ML-DSA (FIPS 204) und SLH-DSA (FIPS 205) für den Schlüsselaustausch und digitale Signaturen.
Was bedeutet „heute sammeln, später entschlüsseln“?
Dabei werden verschlüsselte Daten heute gespeichert, um sie später zu entschlüsseln, falls die Technik einen solchen Angriff ermöglicht. Das ist besonders für Informationen relevant, die viele Jahre vertraulich bleiben müssen.
Technische Quellen
Lesen Sie die von NIST veröffentlichten Standards und Erläuterungen:
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