Kvantdatorer hotar vår säkerhet: forskare presenterar en lösning!

Kvantdatorer hotar vår säkerhet: forskare presenterar en lösning!

Den 2 april 2025 kommer forskare vid Karlsruhes tekniska högskola (KIT) att presentera en ny metod för nyckelutbyte som är avsedd att säkra kommunikationen mot framtida kvantattacker. Med tanke på det hot som kvantdatorer utgör mot vanliga krypteringssystem är denna utveckling avgörande.

Kvantdatorer har potential att avsevärt äventyra många konventionella krypteringsmetoder som används i e-postmeddelanden, meddelandetjänster och onlinebanker. Anledningen ligger i den effektivitet med vilken kvantdatorer kan lösa problem som är extremt utmanande för klassiska datorer. Alla nuvarande krypteringsmetoder som förlitar sig på svårigheten att faktorisera stora tal till primfaktorer kan knäckas av kvantdatorer på mycket kort tid, särskilt av Shors algoritm.

Den nya processen i detalj

För att säkra kommunikationen använder KIT en procedur baserad på symmetrisk kryptering. En virtuell nyckel utbyts innan den krypterade anslutningen upprättas. Forskarna utvecklade nya nyckelmatchningsalgoritmer för att säkerställa att båda parter har en identisk nyckel och att anslutningen förblir tappsäker. Denna process kan användas över hela linjen inom de kommande fem åren.

Processen kunde illustreras i realtid under en demonstration den 27 mars 2025 vid Ludwig Maximilians University i München. Den innovativa lösningen använder enl kit.edu konventionell hårdvara från fiberoptisk kommunikation, vilket gör användningen kostnadseffektiv. För projektet fick utvecklarna totalt 3,4 miljoner euro i finansiering från det federala ministeriet för utbildning och forskning (BMBF).

Förutom KIT inkluderar projektpartnerna ADVA Network Security GmbH, Ludwig Maximilian University of München, Leibniz University of Hannover, Microwave Photonics GmbH och Creonic GmbH. Internationell forskning om att utveckla kvantsäkra algoritmer, inklusive från National Institute of Standards and Technology (NIST), visar det akuta behovet av sådan teknik.

Teoretiska grunder och utmaningar

Kvantdatorer är baserade på kvantmekanikens principer och kan lösa beräkningsuppgifter mycket snabbare. Att använda qubits som kan anta flera tillstånd samtidigt ger dem en betydande prestandafördel. Högt medveten7 Kvantsäker kryptering är viktigt eftersom dagens cybersäkerhetsarkitekturer utvecklades utan att ta hänsyn till dessa kraftfulla datorer.

Experter varnar för att om otillräckliga försiktighetsåtgärder vidtas kan känsliga data dekrypteras när som helst. Hotet om kvantattacker kräver därför inte bara innovativ teknik, utan också omfattande åtgärder för att förbereda företag. Det rekommenderas att utvärdera den digitala infrastrukturen och utveckla migrationsstrategier till kvantresistenta processer. Dessutom är utbildning i postkvantkryptering av stor vikt för att bygga upp nödvändig specialistkunskap.

Dessutom betonar experter vikten av hybridsäkerhetsmetoder. Dessa kombinerar kvantsäkra algoritmer med befintliga metoder för att underlätta övergången. Men när företag implementerar kvantsäkra lösningar måste företag svara på flera utmaningar, såsom högre datorkraft, större nyckellängder och omfattande testning av nya algoritmer. Säkerhetsinsiders Parlamentet betonar att en sådan förändring utgör en enorm utmaning både tekniskt och socialt.

En intensiv undersökning av dessa utmaningar kan förväntas under det kommande decenniet. Utveckling och implementering av kvantsäkra lösningar är därför inte bara en fråga om teknik, utan också en strategisk nödvändighet för att säkra vår digitala framtid.