Abo
  • Services:
Anzeige
Die NSA soll an einem Quantencomputer forschen.
Die NSA soll an einem Quantencomputer forschen. (Bild: Getty Images)

Quantencomputer: Das Ende von RSA und Co.

Die NSA soll an einem Quantencomputer forschen.
Die NSA soll an einem Quantencomputer forschen. (Bild: Getty Images)

Quantencomputer könnten heute gängige Verschlüsselungs- und Signaturverfahren brechen. Laut den jüngsten Snowden-Enthüllungen forscht die NSA an derartigen Technologien. Wir haben die wichtigsten Hintergründe zusammengefasst.

Laut einem Bericht der Washington Post forscht die NSA im Geheimen an der Entwicklung eines Quantencomputers. Das ergab die Auswertung von Dokumenten des Whistleblowers Edward Snowden. Quantencomputer könnten einen Großteil der heute verwendeten Kryptographie brechen, daher sind die Bemühungen der NSA wenig überraschend. Bislang sieht es jedoch so aus, dass der US-Geheimdienst dabei wenig Fortschritte erzielen konnte und nicht mehr erreicht hat als die öffentlich bekannte Wissenschaft.

Anzeige

Was ist ein Quantencomputer und was leistet er?

Abgesehen von einigen Experimenten mit wenigen Bit existieren Quantencomputer bislang nur als theoretisches Modell. Sie nutzen die Gesetze der Quantenmechanik, um bestimmte, sehr spezielle mathematische Berechnungen deutlich schneller durchzuführen. Dazu rechnen Quantencomputer mit sogenannten verschränkten Teilchen. Die Idee, mit Hilfe verschränkter Quantenzustände zu rechnen, geht auf den Physiker und Nobelpreisträger Richard Feynman zurück, der bereits 1982 ein entsprechendes Konzept publizierte.

Für die Kryptographie sind Quantencomputer vor allem deswegen interessant, weil sie die mathematischen Probleme, die hinter den wichtigsten Public-Key-Verfahren stehen, deutlich schneller lösen können. Peter Shor konnte 1994 zeigen, dass die Faktorisierung großer Zahlen und das diskrete Logarithmusproblem mit einem Quantencomputer effizient berechnet werden können. Später konnte auch gezeigt werden, dass dasselbe für das diskrete Logarithmusproblem in elliptischen Kurven gilt.

Welche kryptographischen Verfahren sind betroffen?

Der Algorithmus von Shor gefährdet die Sicherheit praktisch aller heute verwendeten Public-Key-Verfahren für Verschlüsselung und digitale Signaturen, also solche Verfahren, die mit einem öffentlichen und einem privaten Schlüssel arbeiten. Auch Schlüsselaustauschverfahren sind betroffen. Durch Quantencomputer gefährdet sind das RSA-Verfahren, das ElGamal-Verfahren und damit auch DSA, der Diffie-Helmann-Schlüsselaustausch und sämtliche Verfahren auf Basis elliptischer Kurven.

Von Shors Algorithmus nicht betroffen sind symmetrische Verfahren wie AES und Hash-Funktionen. Allerdings gibt es den Quantenalgorithmus von Grover, mit dem sich - theoretisch - die Komplexität eines Angriffs bei symmetrischen Verfahren auf die Quadratwurzel reduzieren lässt. Konkret würde das etwa bedeuten, dass eine Verschlüsselung mit 256 Bit nur noch eine Stärke von 128 Bit hat. Damit könnte man annehmen, dass ein Verfahren mit 128 Bit gefährdet ist, denn es hätte nur noch eine Sicherheit von 64 Bit. 64 Bit ist im Bereich dessen, was sich schon heute - genügend Geld und Ressourcen vorausgesetzt - mit klassischen Computern angreifen lässt. Allerdings: Hierfür bräuchte man massiv parallel arbeitende Spezialhardware in großer Zahl. Selbst wenn es Quantencomputer irgendwann geben sollte, ist ein Angriff auf ein derartiges Problem immer noch unwahrscheinlich, denn man bräuchte nicht nur einen Quantencomputer, man bräuchte sehr viele davon.

Verschlüsselungsverfahren mit 256 Bit und Hash-Verfahren mit 512 Bit sind selbst bei massiven Fortschritten bei der Entwicklung von Quantencomputern vermutlich weiterhin sicher.

Warum ist der Bau von Quantencomputern so schwer? 

eye home zur Startseite
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...



Anzeige

Stellenmarkt
  1. Schaeffler Technologies AG & Co. KG, Herzogenaurach
  2. über OPTARES GmbH & Co. KG, Großraum München
  3. OBI Group Holding SE & Co.KGaA, Köln
  4. Robert Bosch GmbH, Leonberg


Anzeige
Blu-ray-Angebote
  1. 299,99€ (Vorbesteller-Preisgarantie)
  2. Einzelne Folge für 2,99€ oder ganze Staffel für 19,99€ kaufen (Amazon Video)

Folgen Sie uns
       


  1. Verbraucherzentrale

    Regulierungsfreiheit für Glasfaser bringt Preissteigerung

  2. WW2

    Kostenpflichtige Profispieler für Call of Duty verfügbar

  3. Firefox Nightly Build 58

    Firefox warnt künftig vor Webseiten mit Datenlecks

  4. Limux-Ende

    München beschließt 90 Millionen für IT-Umbau

  5. Chiphersteller

    Broadcom erhöht Druck bei feindlicher Übernahme von Qualcomm

  6. Open Access

    Konkurrenten wollen FTTH-Ausbau mit der Telekom

  7. Waipu TV

    Produkte aus Werbeblock direkt bei Amazon bestellen

  8. Darpa

    US-Militär will Pflanzen als Schadstoffsensoren einsetzen

  9. Snpr External Graphics Enclosure

    KFA2s Grafikbox samt Geforce GTX 1060 kostet 500 Euro

  10. IOS 11 und iPhone X

    Das Super-Retina-Display braucht nur wenige Anpassungen



Haben wir etwas übersehen?

E-Mail an news@golem.de


Anzeige
Erneuerbare Energien: Siemens leitet die neue Steinzeit ein
Erneuerbare Energien
Siemens leitet die neue Steinzeit ein
  1. Siemens und Schunk Akkufahrzeuge werden mit 600 bis 1.000 Kilowatt aufgeladen
  2. Parkplatz-Erkennung Bosch und Siemens scheitern mit Pilotprojekten

Orbital Sciences: Vom Aufstieg und Niedergang eines Raketenbauers
Orbital Sciences
Vom Aufstieg und Niedergang eines Raketenbauers
  1. DFKI Forscher proben robotische Planetenerkundung auf der Erde
  2. Arkyd-6 Planetary Resources startet bald ein neues Weltraumteleskop
  3. Nasa und Roskosmos Gemeinsam stolpern sie zum Mond

Indiegames-Rundschau: Von Weltraumpiraten und dem Wunderdoktor
Indiegames-Rundschau
Von Weltraumpiraten und dem Wunderdoktor
  1. Verlag IGN übernimmt Indiegames-Anbieter Humble Bundle
  2. Indiegames-Rundschau Fantastische Fantasy und das Echo der Doppelgänger
  3. Indiegames-Rundschau Cyberpunk, Knetmännchen und Kampfsportkünstler

  1. Re: Da wurde es auf den Punkt gebracht...

    bombinho | 23:12

  2. Re: Seh ich nicht.. bekomme hoffe ich Glasfaser

    stoney0815 | 23:11

  3. Re: und warum??? Weil binbash shell und so ein kack

    burzum | 23:08

  4. Re: Kaum einer will Glasfaser

    DieDy | 23:05

  5. Re: Kunden lieben es, gemolken zu werden

    ChMu | 22:53


  1. 18:40

  2. 17:44

  3. 17:23

  4. 17:05

  5. 17:04

  6. 14:39

  7. 14:24

  8. 12:56


  1. Themen
  2. A
  3. B
  4. C
  5. D
  6. E
  7. F
  8. G
  9. H
  10. I
  11. J
  12. K
  13. L
  14. M
  15. N
  16. O
  17. P
  18. Q
  19. R
  20. S
  21. T
  22. U
  23. V
  24. W
  25. X
  26. Y
  27. Z
  28. #
 
    •  / 
    Zum Artikel