Ein Rezept gegen die Macht der Quantencomputer
Technische Universität Darmstadt

Große Fortschritte bei der Entwicklung von Quantencomputern lösen Besorgnis über die künftige Sicherheit des Internets aus. Denn die superschnellen Rechner könnten gängige Verschlüsselungen und digitale Signaturen mit Leichtigkeit knacken. Weltweit entwickeln Forscher deshalb neue Sicherheitsverfahren, die immun gegen einen Angriff mit einem Quantencomputer sein sollen, sogenannte Post-Quanten-Kryptographie. Ein an der TU Darmstadt entwickeltes Post-Quanten-Verfahren ist jetzt fertig für den weltweiten Einsatz. Die letzte Hürde für die allgemeine Verwendung im Internet, die IETF-Spezifikation (Internet Engineering Task Force), hat die Methode namens XMSS (eXtended Merkle Signature Scheme) nun genommen.

Bisherige Verfahren basieren auf komplexen mathematischen Problemen, die zwar für einen herkömmlichen Computer nur in Jahrhunderten zu knacken sind, für einen künftigen Quantencomputer aber nur binnen Minuten. Zusätzlich bauen alle bisherigen Verfahren auf die Sicherheit von Hashfunktionen, die wie individuelle Fingerabrücke von digitalen Dateien fungieren. XMSS hingegen beruht ausschließlich auf der Sicherheit von Hashfunktionen und kommt ohne mathematische Hürden aus, deren Unknackbarkeit immer nur eine Annahme bleibt. Sichere Hashfunktionen garantieren, dass keine zwei Dokumente den gleichen Fingerabdruck liefern. Bei XMSS ist diese „Kollisionsfreiheit“ zentral. Anwendbar bleibt XMSS aber auch dann, wenn die eingesetzte Hashfunktion von Hackern geknackt werden sollte. Denn bei XMSS gibt es nicht nur eine Hashfunktion, sondern viele, da XMSS eine Art Container darstellt, in den eine neue Hashfunktion eingesetzt werden kann, falls eine alte nicht mehr sicher ist.

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