Post-Quanten-Kryptografie

FHNW: Sogar ein fliegender Raspberry Pi kann Daten vor Quantencomputern sicher verschlüsseln

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von Coen Kaat

Die FHNW hat einen Durchbruch im Bereich der Post-Quantenkryptografie verkündet. Einem Team gelang es, den Datenverkehr über WLAN mit einem Raspberry Pi zu verschlüsseln - und zwar so, dass auch ein Quantencomputer die Verschlüsselung nicht knacken könnte.

Für den Versuch klebten die Forschenden einen Raspberry Pi auf eine Drohne. (Source: Screenshot)
Für den Versuch klebten die Forschenden einen Raspberry Pi auf eine Drohne. (Source: Screenshot)

Die meisten heutigen Verschlüsselungsverfahren beruhen auf mathematischen Problemen. Sogar moderne Supercomputer benötigen Jahre, um diese zu lösen, wenn sie es überhaupt schaffen. Quantencomputer könnten diese hingegen in Sekunden lösen und so Verschlüsseltes wieder lesbar machen.

Noch ist es nicht soweit. Doch Experten gehen davon aus, dass dies vielleicht nur noch 10 Jahre dauern wird. Daher bemüht sich die Cybersecurity-Branche schon heute darum, Methoden zu entwickeln, die auch vor Quantencomputern sicher sind.

Man spricht in diesem Zusammenhang auch von der Post-Quanten-Kryptografie. Bestehende Public-Key-Verfahren werden dabei durch Algorithmen ersetzt, die auch von Quantencomputern nicht in einer vernünftigen Zeit geknackt werden können.

 

Eine Drohne und ein Raspberry Pi

Im Mai 2021 verkündete die Fachhochschule Nordwestschweiz (FHNW) einen Durchbruch in diesem Bereich. Einem Forschungsteam gelang es, Daten zwischen einer Drohne und einer Bodenstation per WLAN quantensicher zu übermitteln - über eine Distanz von bis zu 500 Metern.

 

Christoph Wildfeuer (links) zusammen mit dem Master-Student Raffael Anklin. (Source: Frank Imhof / Screenshot)

 

Geleitet wurde das Forschungsteam von Christoph Wildfeuer vom Institut für Sensorik und Elektronik der FHNW. Für das Experiment implementierte das Team die neuen Verschlüsselungsalgorithmen nicht etwa auf einem Quantencomputer, sondern auf einem Raspberry Pi 4. Der Mini-PC wurde anschliessend auf der Drohne platziert.

 

Kein grosses Gerät

"Wir wollen zeigen, dass quantensichere Verschlüsselungssysteme bereits für praktische Anwendungen genutzt werden können", sagt Wildfeuer. "Durch die Verwendung einer kleinen Drohne wird augenfällig, dass kein grosses Gerät für die quantensichere Datenübertragung benötigt wird." Stattdessen würden schon wenige Ressourcen genügen.

Ausserdem zeige der Versuch, dass der quantensichere Austausch von Daten auch mit dynamischen Objekten wie einer Drohne möglich ist. Zusammen mit dem geringen Energieverbrauch sei dies besonders für IoT-Anwendungen interessant. Zuvor war es dem Forschungsteam bereits gelungen, Daten über eine drahtgebundene Verbindung quantensicher zu verschlüsseln.

 

Mehr zum Thema Verschlüsselung können Sie hier nachlesen. Der Beitrag zeigt auf, wie Gaius Iulius Caesar, die Spartaner, Freimaurer und Co. versuchten, ihre Geheimnisse geheim zu halten, warum dies auch für die heutige Kryptografie interessant ist, wie die heutigen Methoden funktionieren und weshalb Quantencomputer ein Problem für diese sind.

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