Quantencomputer nähern sich mit großen Schritten der kryptografischen Relevanz: Die Zeit für Vorbereitungen beginnt jetzt.
IBM ist Vorreiter bei quantensicheren Innovationen – das Unternehmen treibt die Grundlagenforschung voran und setzt neue kryptografische Verfahren in praktische, unternehmensgerechte Lösungen um.
Quantenhardware und -algorithmen werden immer ausgereifter, wodurch sich die prognostizierte Rechenleistung, die zum Knacken der heutigen Standardverschlüsselung erforderlich ist, verringert und die Lebensdauer der kryptografischen Systeme, die sensible Daten heute schützen, begrenzt wird.
IBMs eigene Arbeiten sowie weitere neue Forschungsergebnisse aus der gesamten Branche liefern Belege dafür, dass fehlertolerante Quantencomputer bis zum Ende dieses Jahrzehnts eine gewisse kryptografische Relevanz erlangen könnten. Unterdessen gefährden Angriffe nach dem Motto „Jetzt abfangen, später entschlüsseln“ Daten, die heute weitgehend als sicher gelten. Diese Tatsache treibt internationale Vorschriften und Leitlinien voran, die Unternehmen dazu drängen, mit der Umstellung auf Post-Quanten-Kryptographie zu beginnen.
Die Botschaft ist klar: Unternehmen müssen jetzt den Weg in die Quantensicherheit einschlagen.
Quantenrisiken werden sich asymmetrisch auswirken, was bedeutet, dass einige kryptografische Systeme je nach Algorithmusdesign und Schlüsselgröße früher versagen werden als andere. Anders als beim Y2K-Problem wird es keinen einzigen Moment geben, in dem alles auf einmal zusammenbricht; vielmehr wird sich das Quantenrisiko im Laufe der Zeit entfalten und sich über mehrere Jahre erstrecken, da verschiedene kryptografische Systeme zu unterschiedlichen Zeitpunkten anfällig werden.
Für Unternehmen bedeutet dies eine längere Phase der Risikoexposition, weshalb eine systematische Umstellung der gesamten kryptografischen Infrastruktur unerlässlich ist – und zwar nicht nur bei den Algorithmen, von denen bereits heute bekannt ist, dass sie geknackt wurden. Für die meisten Unternehmen wäre ein reaktiver Ansatz zur Behebung bestehender Schwachstellen nahezu undurchführbar, langwierig und mit erheblichen Beeinträchtigungen des Geschäftsbetriebs verbunden.
Die gute Nachricht ist, dass die Abwehrmaßnahmen den Risiken einen Schritt voraus sind.
Die Fortschritte in der gesamten Branche haben sich beschleunigt: IBM war an der Entwicklung von drei der vier vom NIST im Jahr 2024 veröffentlichten Algorithmen für die Post-Quanten-Kryptographie beteiligt und arbeitet seit 2019 gemeinsam mit Kunden an quantensicheren Umstellungen. In den letzten Jahren hat IBM dazu beigetragen, das Bewusstsein für Quantenrisiken auf Vorstandsebene zu schärfen, die Gefährdung von Unternehmen durch entsprechende Risiken zu bewerten und umsetzbare Roadmaps zu entwickeln, um aktive Migrations- und Abhilfeprogramme voranzutreiben. Die Beiträge von IBM gehen über einzelne Unternehmen hinaus und umfassen die Mitgestaltung zahlreicher nationaler Strategien zur Post-Quanten-Kryptographie (PQC) sowie die Einberufung von Branchenkonsortien, um die groß angelegte PQC-Transformation zu beschleunigen.
Diese Dynamik macht sich bereits auch branchenübergreifend bemerkbar. So arbeiten beispielsweise IBM und Vodafone gemeinsam daran, Möglichkeiten für den Einsatz von Post-Quanten-Kryptographie in der Netzwerkinfrastruktur und den Systemen von Vodafone zu untersuchen. Darüber hinaus ist IBM kürzlich Partnerschaften mit Instant-Messaging-Plattformen wie Signal und Threema eingegangen, um zentrale Verschlüsselungsprotokolle für eine quantensichere Welt neu zu gestalten. Die eigene CIO-Abteilung von IBM nutzt die quantensichere Technologie von IBM, um Herausforderungen in den Bereichen Erkennung, Transparenz, Behebung und Modernisierung beim Kryptografie-Management zu bewältigen – und dem Risiko „Jetzt abfangen, später entschlüsseln“ einen Schritt voraus zu sein.
Führende Unternehmen aus verschiedenen Branchen erfassen bereits ihre kryptografischen Assets, testen den Einsatz von Post-Quanten-Algorithmen und integrieren Krypto-Agilität in ihre Umgebungen. Während sich die frühe Einführung zunächst auf Sektoren wie die Telekommunikation konzentrierte, breitet sich dieser Trend nun auch auf Finanzdienstleistungen, den öffentlichen Sektor, das Gesundheitswesen und kritische Infrastrukturen aus
Die Standards, Tools und Fachkenntnisse, die für den weiteren Fortschritt erforderlich sind, sind bereits vorhanden.
Nach den Erfahrungen, die IBM in den letzten Jahren in der Zusammenarbeit mit Kunden gesammelt hat, lassen sich Unternehmen auf dem Weg zur Quantensicherheit mit unterschiedlicher Geschwindigkeit und unterschiedlichem Reifegrad voranschreiten, was durch die Komplexität der Organisation, veraltete Technologien und sich weiterentwickelnde Standards beeinflusst wird.
Dieser Weg folgt jedoch in der Regel einem einheitlichen Muster und lässt sich in zwei große Phasen unterteilen. Diese Phasen werden durch eine Reihe praktischer Schritte unterstützt, die Unternehmen dabei helfen, den Übergang von der Unsicherheit zur Umsetzung zu vollziehen.
Phase 1. Einleitung der Migration: Schaffung von Klarheit und Abstimmung
Die meisten Unternehmen befinden sich heute in dieser Anfangsphase, in der die größte Herausforderung nicht in der Auswahl von Algorithmen liegt, sondern darin, die eigenen spezifischen Herausforderungen so gut zu verstehen, dass sie selbstbewusst handeln können.
In dieser Phase haben Kunden immer wieder mit folgenden Problemen zu kämpfen:
- Begrenzte Transparenz darüber, wo Kryptografie in Anwendungen, der Infrastruktur, Datenflüssen und Abhängigkeiten von Drittanbietern zum Einsatz kommt
- Einschätzung der geschäftlichen und regulatorischen Auswirkungen
- Fragmentierte Zuständigkeiten für Kryptografie zwischen Sicherheits-, Infrastruktur-, Anwendungs- und Anbieterteams
- Unsicherheit hinsichtlich des Zeitplans, die einen Stillstand bei der Entscheidungsfindung verursacht
In Phase 1 geht es darum, ohne Störungen Dynamik zu schaffen und einen tragfähigen Plan zu entwickeln, hinter dem sich die Führungskräfte sowie die Sicherheits- und Technologieteams vereinen können.
Phase 2: Durchführung der Migration: Einbettung der Veränderungen in großem Maßstab
Wenn Unternehmen zur Umsetzung übergehen, verändert sich die Art der Herausforderung. Die Frage lautet nicht mehr, was wir tun sollten, sondern wie wir dies bewerkstelligen können, ohne den Geschäftsbetrieb zu beeinträchtigen.
IBM hat innovative Assets entwickelt, um den Migrationsprozess mithilfe einer Priorisierungsmethodik nach dem Top-down- und Bottom-up-Ansatz zu strukturieren, die die Komplexität verringert und einen überschaubaren, planbaren Ansatz für die PQC-Transformation ermöglicht.
Kryptografische Änderungen müssen in die laufenden Modernisierungsbemühungen integriert werden, darunter Anwendungsaktualisierungen, Infrastruktur-Refreshes, Cloud-Migrationen und Anbieter-Roadmaps, wobei gleichzeitig komplexe Abhängigkeitsketten und die uneinheitliche Bereitschaft der Branche berücksichtigt werden müssen.
- Korrigieren: Migrieren Sie aktuelle und veraltete Verschlüsselungsverfahren, Anwendungen und Daten auf Post-Quanten-Kryptographie, sofern verfügbar, und minimieren Sie die Auswirkungen, wo eine Umstellung nicht möglich ist.
- Verwalten: Beobachten, überwachen und verwalten Sie kryptografische Risiken unternehmensweit und vereinfachen Sie gleichzeitig die Compliance-Berichterstattung und -Verwaltung.
Krypto-Agilität ist eine grundlegende Strategie zur Fehlerbehebung und Migration im Hinblick auf die Vorbereitung auf die Post-Quanten-Ära. Dieser Übergang bietet die Gelegenheit, Kryptografie auf die richtige Art und Weise zu gestalten. Eine krypto-agile Architektur ermöglicht es Unternehmen nicht nur, auf PQC umzustellen, sondern auch ihre Reaktionsfähigkeit aufrechtzuerhalten. Krypto-Agilität ermöglicht es Unternehmen, den kryptografiebasierten Datenschutz sicher zu skalieren, die mit der Verwaltung der Kryptografie verbundenen Betriebskosten zu senken und langfristige Sicherheitsrisiken deutlich zu verringern.
Quantencomputing und Post-Quanten-Kryptographie werden sich weiterentwickeln. IBM steht an der Spitze dieser Innovation – das Unternehmen treibt die Grundlagenforschung voran und setzt neue kryptografische Techniken in praktische, unternehmensgerechte Lösungen um.
Eine Partnerschaft mit IBM verschafft Unternehmen einen First-Mover-Vorteil, bietet kontinuierliche Unterstützung bei Veränderungen in der Technologielandschaft und gibt die Gewissheit, mit einem Marktführer zusammenzuarbeiten, der die Zukunft der quantensicheren Sicherheit mitgestaltet.