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Quantenkryptographie, D-Wave und Fazit

Was haben Quantencomputer mit Quantenkryptographie zu tun? Kurz gesagt: überhaupt nichts.

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Bei der Quantenverschlüsselung handelt es sich um Verfahren, die nicht in erster Linie auf Mathematik, sondern auf physikalischen Effekten basieren, um Daten verschlüsselt zu übertragen. Theoretisch sind derartige Systeme nach den Gesetzen der Physik absolut sicher und können nicht abgehört werden. In der Praxis gibt es jedoch zahlreiche Probleme. So muss für erfolgreiche Quantenkryptographie ein einzelnes Teilchen - etwa ein Photon - ungestört und in kontrollierter Weise vom Absender zum Empfänger übertragen werden. Die in der Praxis eingesetzten Systeme, die man teilweise bereits kaufen kann, übertragen hier in der Regel mehr als ein Teilchen. Damit geht allerdings die absolute Sicherheit verloren.

Was hat es mit den Quantencomputern der Firma D-Wave auf sich?

Die kanadische Firma D-Wave forscht seit einiger Zeit an Quantencomputern, die angeblich bereits mit 128 Bit rechnen, und verkauft diese auch. D-Wave hat dabei einige namhafte Partner für sich gewinnen können, darunter Google, die Nasa und die Firma Lockheed Martin. Der MIT-Professor Scott Aaronson bezeichnet sich als "Chefkritiker von D-Wave" und hat große Zweifel an den Forschungsergebnissen von D-Wave. Er schreibt darüber regelmäßig in seinem Blog.

Für die Kryptographie ist die Entwicklung von D-Wave allerdings uninteressant, denn das System von D-Wave - selbst wenn es funktioniert - ist kein universeller Quantencomputer. Der Algorithmus von Shor, der Public-Key-Verfahren angreifen kann, lässt sich auf den Systemen von D-Wave nicht ausführen.

Fazit

Die NSA forscht an Quantencomputern, was kaum jemanden überraschen kann. Sie steht dabei allerdings vor denselben Problemen wie die Forschung an Universitäten und anderen öffentlichen Forschungseinrichtungen: Der Bau eines großen Quantencomputers ist eine enorm schwierige Angelegenheit. So schwierig, dass niemand weiß, ob es jemals einen Quantencomputer geben wird, der in der Praxis eingesetzte Verschlüsselungsverfahren angreifen kann. Sollte es jemals gelingen, so werden bis dahin vermutlich noch Jahrzehnte vergehen. Es ist nicht anzunehmen, dass es der NSA - oder irgendeiner anderen Institution - gelingt, einen Quantencomputer zu bauen, ohne dass die entsprechenden Fortschritte in der Forschung öffentlich bekanntwerden.

Die Forschung an Algorithmen, die Sicherheit vor Quantencomputern bieten, ist sinnvoll und sollte mehr Aufmerksamkeit erfahren. Sie ist aber noch weit davon entfernt, praktisch einsetzbare Technologien zu liefern, die ähnlich vertrauenswürdig sind wie die heute eingesetzten Public-Key-Verfahren.

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 Warum ist der Bau von Quantencomputern so schwer?
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tibrob 14. Jan 2014

Selbst wenn Quantencomputer in den nächsten 20 Jahren "entwickelt" werden, bleibt es über...

tibrob 14. Jan 2014

Selbst wenn ... müssten deine Daten es wert sein, entschlüsselt zu werden, was bei 99...

PeterGriffing 08. Jan 2014

Ja, Bitcoin ist nicht 100% sicher und Quantencomputer könnten den Untergang des Bitcoin...

Julius Csar 08. Jan 2014

Es dürfte allgemein bekannt sein, dass Analogrechner bei Rechenaufgaben sehr viel...

Julius Csar 08. Jan 2014

Was ich mich frage: wie können die beim Knacken sicher sein, richtig geknackt zu haben...


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