Post-Quantum-Kryptografie: Wie es mit dem NIST-Auswahlverfahren weitergeht

Mittlerweile sind die ersten vier quantencomputerresistenten Verschlüsselungsverfahren standardisiert – ein Überblick über Auswahlprozess und Empfehlungen.

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, Albert Hulm

(Bild: Albert Hulm)

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Ein typisches Szenario aus Dutzenden Blockbustern: Hacker sitzen in schwach beleuchteten Räumen vor Monitoren und brechen in wenigen Minuten ins Pentagon ein, schleusen Gelder um und knacken verschlüsselte Mails. In der Realität funktioniert das fast nie so, wie es im Film dargestellt wird. Gängige Verschlüsselungsverfahren wie RSA oder ECDSA schützen Kommunikationskanäle nicht nur vor Hackern, sondern auch vor jeglicher Art von Supercomputer.Quantencomputer dagegen sind eine andere Geschichte. Der bereits 1992 von Peter Shor entwickelte Algorithmus knackt zum Beispiel im Handumdrehen die oben genannten Verfahren. Vorausgesetzt in Zukunft gibt es solch große leistungsstarke Quantencomputer, die den Algorithmus ausführen können, wären tatsächlich hollywoodreife Szenarien möglich.

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Das Problem ist den Kryptologen bewusst: 2006 tagte die erste Post-Quanten-Kryptografie-Konferenz, die sich anschaute, welche Verfahren von Quantencomputern bedroht sind. Knapp zehn Jahre später startete das US-amerikanische National Institute of Standards and Technology (NIST) ein rundenbasiertes Auswahlverfahren, um neue Verschlüsselungen, Signaturen und Schlüsselaustauschverfahren zu finden, die Angriffen eines Quantencomputers trotzen können – sogenannte quantencomputerresistente Verfahren.

Bereits 2021 sprachen wir in einem Artikel zu Quantencomputerresistenten Kryptosystemen von den unterschiedlichen Kandidaten und Finalisten, die sich im Laufe der Jahre hervorgetan haben. Einige von ihnen hat das NIST mittlerweile standardisiert, andere wiederum sind Kryptoanalytikern zum Opfer gefallen. Dieser Artikel beleuchtet die größten Veränderungen in der Welt der Post-Quantum-Kryptografie (PQC) und wie es mit dem Auswahlverfahren weitergeht.