Quantencomputing und die Zukunft der Kryptographie – Vorbereitung auf den Q-DAY

Quantencomputer entwickeln sich schneller als prognostiziert. Fachleute befürchten um das Jahr 2030 den sogenannten Q-DAY – den Zeitpunkt, an dem Public-Key-Verfahren wie RSA und ECC durch den Shor-Algorithmus praktisch angreifbar werden. Die Gefahr des Prinzips „Store now, decrypt later“ macht deutlich, dass Organisationen bereits heute handeln müssen. Dieser Beitrag beleuchtet die technischen Hintergründe von Post-Quantenkryptographie (PQC), die Relevanz des Shor-Algorithmus sowie konkrete Schutzmassnahmen und stellt mit fragmentiX eine praxisnahe Lösung vor, die in der Schweiz durch die Eurebis AG vertrieben wird.

Key Findings

• Q-DAY um 2030: Quantencomputer bedrohen klassische Kryptographie (RSA, ECC).

• Post-Quantenkryptographie (PQC): Lattice- und Hash-basierte Verfahren bilden den aktuellen NIST Standard.

• Shor-Algorithmus: Reduziert Faktorisierung und diskrete Logarithmen auf polynomiale Zeit – klassische asymmetrische Kryptosysteme werden damit angreifbar.

• Store now, decrypt later: Bereits heute gespeicherte verschlüsselte Daten können in Zukunft nachträglich entschlüsselt werden.

• fragmentiX bietet mit Secret Sharing, hybrider PQC-Integration und verteiltem Storage praktikable Lösungen.

• Eurebis AG ermöglicht Schweizer Unternehmen Zugriff auf fragmentiX-Technologien mit lokalem Support und Compliance-Sicherheit.

1. Post-Quantenkryptographie (PQC)

Die NIST-Standardisierung führt neue Verfahren ein, die resistent gegenüber Quantenangriffen sind. Besonders hervorzuheben sind:

• CRYSTALS-Kyber (Key Encapsulation Mechanism, Lattice-basiert)

• CRYSTALS-Dilithium (Signaturen, Lattice-basiert)

• SPHINCS+ (hashbasierte Signaturen, als Fallback für langfristige Sicherheit)

Viele Anbieter setzen auf hybride Ansätze, um PQC in bestehende Systeme zu integrieren, ohne Interoperabilität zu gefährden.

2. Shor-Algorithmus – der Game Changer

Der Shor-Algorithmus ist der Schlüssel zur Bedrohung asymmetrischer Kryptosysteme. Er ermöglicht:

• Faktorisierung von natürlichen Zahlen und brechen von RSA-Schlüsseln und Diffie-Helmann Verfahren in polynomieller Zeit.

• Berechnung diskreter Logarithmen und Angriff auf ECC-Verfahren in polynomieller Zeit.

Damit sind sämtliche Verfahren, die heute für Schlüsselaustausch und digitale Signaturen dominieren, kompromittiert, sobald ausreichend leistungsfähige Quantencomputer verfügbar sind.

3. Risiko: Store now, decrypt later

Angreifer agieren heute nach dem Prinzip „Store now, decrypt later“ (SNDL):

• Verschlüsselte Daten werden gespeichert, auch wenn sie aktuell nicht entschlüsselbar sind.

• Mit dem Erreichen des Q-DAY lassen sich diese Informationen retrospektiv entschlüsseln.

Kritische Sektoren:

• Finanzdaten mit langfristiger Vertraulichkeitspflicht

• Gesundheitsakten mit Aufbewahrungsfristen von mehreren Jahrzehnten

• Geistiges Eigentum und staatliche Dokumente

4. fragmentiX – Quantum-Safe Storage Solutions

fragmentiX adressiert diese Bedrohungen durch Secret Sharing und verteilte Speicherung. Kernelemente:

• fragmentiX ONE: Lösung für KMU mit bis zu 8 Speicherzielen.

• fragmentiX CLUSTER: Enterprise-Lösung für bis zu 26 Speicherorte.

• QBackup: Quantum-sicheres Backup mit verteilten Cloud-Speicherorten (EU, Kanada).

• frXOS 2.9.0: Unterstützt hybride PQC-TLS-Verbindungen und Integration in LDAP/AD.

Kein einzelner Provider verfügt über verwertbare Daten – ein effektiver Schutz auch gegenüber SNDL-Angriffen.

5. Schweizer Vertrieb durch Eurebis AG

Die Eurebis AG ist Vertriebspartner von fragmentiX in der Schweiz. Sie stellt sicher, dass Lösungen:

• an Schweizer Datenschutz- und Compliance-Vorgaben angepasst sind,

• mit lokalem Support betreut werden,

• regulatorische Anforderungen (z. B. FINMA, DSG) berücksichtigen.

Handlungsempfehlungen

1. Inventarisierung: Identifizieren Sie Systeme und Daten, die langfristige Vertraulichkeit erfordern.

2. Hybridstrategien umsetzen: Nutzen Sie Übergangslösungen (klassische + PQC-Verfahren).

3. Langfristige Backups prüfen: Speichern Sie keine Daten mehr in rein klassisch verschlüsselter Form.

4. Pilotprojekte starten: Testen Sie PQC und Secret-Sharing-Lösungen wie fragmentiX in kritischen Geschäftsprozessen.

5. Partner einbinden: Nutzen Sie lokale Anbieter wie Eurebis AG für Compliance und Support.

Fazit

Der Q-DAY ist keine abstrakte Zukunftsvision, sondern eine konkrete Bedrohung mit strategischer Relevanz. Unternehmen, die heute auf PQC und zusätzliche Schutzmechanismen wie Datenfragmentierung setzen, sichern ihre digitale Souveränität auch in einer Post-Quanten-Welt.

Wir freuen uns auf den fachlichen Austausch und begleiten Sie dabei, Ihre Daten vor Angriffen mit Quantencomputern zu schützen.