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// QUANTUM SECURITY · TIEFERE TECHNISCHE ANSICHT

Zwei Algorithmen, zwei völlig unterschiedliche Bedrohungen.

Quantum Computing ist keine einzelne Bedrohung, es sind zwei separate Algorithmen mit fundamental unterschiedlicher Wirkung, gegen fundamental unterschiedliche Kryptografie. Diese Seite geht tiefer als die allgemeine Cybersicherheits-Übersicht und zeigt genau, welcher Algorithmus welchen Teil unserer Architektur betrifft, und welcher nicht.

// Grundlagen

Was einen Quantencomputer strukturell anders macht.

Ein klassisches Bit ist entweder 0 oder 1. Ein Qubit kann beide Zustände gleichzeitig annehmen, eine Überlagerung, und mehrere Qubits können miteinander verschränkt werden, sodass der Zustand des einen vom anderen abhängt. Das erlaubt bestimmten Algorithmen, einen riesigen Lösungsraum parallel statt sequentiell zu durchsuchen.

01
Superposition
Ein Qubit repräsentiert eine Wahrscheinlichkeitsverteilung über 0 und 1 gleichzeitig, nicht einen festen Wert.
02
Verschränkung
Der Zustand mehrerer Qubits kann korreliert werden, eine Messung an einem verändert sofort die Wahrscheinlichkeit beim anderen.
03
Fehlerkorrektur als Flaschenhals
Qubits sind störanfällig. Ein kryptografisch relevanter Quantencomputer braucht tausende fehlerkorrigierte, nicht nur physische Qubits, das ist der Grund, warum heutige Maschinen noch nicht ausreichen.
// Die zwei Algorithmen

Shor bricht Strukturen. Grover beschleunigt Suche.

Diese Unterscheidung ist der Kern der gesamten Verteidigungslogik, deshalb erst im Detail, bevor die eigene Architektur erklärt wird.

STRUKTURELLER BRUCH
Shor-Algorithmus (1994)
Löst Faktorisierung großer Zahlen und diskrete Logarithmen effizient, exakt die beiden mathematischen Probleme, auf denen RSA und elliptische-Kurven-Kryptografie beruhen. Ein ausreichend großer, fehlerkorrigierter Quantencomputer würde diese Verfahren nicht schwächen, sondern strukturell auflösen.
BETRIFFT: RSA, ECDSA, ECC
BESCHLEUNIGTE SUCHE
Grover-Algorithmus (1996)
Beschleunigt die Suche in einer unsortierten Datenbank quadratisch. Gegen symmetrische Verfahren wie HMAC-SHA256 bedeutet das: die effektive Sicherheit halbiert sich, von 256 auf effektiv 128 Bit. Das ist eine Abschwächung, kein struktureller Bruch, und 128 Bit bleiben praktisch unerreichbar viele Operationen.
BETRIFFT: HMAC-SHA256, SHA-256
// Die eigene Architektur

Warum ein Receipt gültig bleibt, selbst wenn ein Angreifer einen Quantencomputer besitzt.

Ein Quantencomputer greift die klassische Signatur und die symmetrische Kettenintegrität auf zwei völlig unterschiedliche Arten an. Die Post-Quantum-Signatur ist von beiden Angriffen unberührt. Ein Receipt fällt erst, wenn alle relevanten Ebenen gleichzeitig fallen, nicht wenn eine einzelne davon geschwächt wird.

Quantum-Sicherheitsarchitektur: Shor gegen klassische Signatur, Grover gegen symmetrische Kettenintegrität, Post-Quantum-Signatur bleibt unberührt

Konzeptdarstellung, kein Bruchbeweis

// Die direkte Frage

Sind wir quantensicher? Ja, mit einem Vorbehalt.

ML-DSA-65 (FIPS 204) läuft bei NIST-Sicherheitsstufe 3, vergleichbar mit AES-192, neben der klassischen ECDSA-P256-Signatur (NIST 186-5, Sicherheitsstufe 1). Ein Receipt bleibt authentisch, solange mindestens eine der beiden Signaturen hält. Die Schlüsselerzeugung selbst folgt einer protokollierten Zeremonie, die privaten Schlüssel werden per Shamir-Schlüsselteilung auf fünf Halter verteilt, mindestens drei müssen für jede Signatur zusammenwirken.

Heute
Beide Signaturen gültig, doppelte Sicherheit gegen klassische Angriffe.
Falls ECDSA fällt
ML-DSA-65 bleibt gültig, der Receipt bleibt authentisch.
Falls ML-DSA-65 fällt
Migration auf ein neues Verfahren, ohne bestehende Receipts zu entwerten, ermöglicht durch die Merkle-Chain-Struktur.

Der Vorbehalt: ML-DSA ist ein vergleichsweise junger Standard, die Standardisierung gilt als abgeschlossen, aber jüngere Verfahren haben naturgemäß eine kürzere Angriffshistorie als RSA oder ECC. Genau deshalb ist die hybride Kombination die vorsichtigere Wahl, nicht eine überflüssige, die Wahrscheinlichkeit, dass beide Verfahren gleichzeitig fallen, ist vernachlässigbar.

// Zeitlicher Kontext

Was real ist, was Spekulation, was regulatorisch gesetzt.

HEUTE
Größte bekannte Quantenprozessoren, um die 150 bis 160 Qubits
Weit entfernt von der fehlerkorrigierten Qubit-Anzahl, die für einen Bruch von RSA-2048 nötig wäre. Vereinzelte Meldungen über angebliche Quantenangriffe auf RSA betrafen faktisch winzige Testzahlen mit einer anderen Technologie, keine echten RSA-Schlüssel.
2024
NIST verabschiedet FIPS 203, 204, 205
ML-KEM, ML-DSA und SLH-DSA werden nach einem achtjährigen öffentlichen Auswahlverfahren final verabschiedet.
2030
NSA-Referenzfrist, nicht unsere eigene
Die Commercial National Security Algorithm Suite 2.0 setzt 2030 als Migrationsfrist für US-amerikanische National Security Systems.
// Klarstellung

Was diese Seite nicht behauptet.

  • Keine Behauptung, ein Bruch der gitterbasierten Verfahren sei ausgeschlossen. ML-KEM und ML-DSA sind seit August 2024 final, jünger als RSA und ECC, die hybride Kombination ist deshalb die vorsichtigere Wahl, nicht eine überflüssige.
  • Keine Aussage, dass ein kryptografisch relevanter Quantencomputer heute existiert. Die Architektur ist gegen Harvest-Now-Decrypt-Later ausgelegt, ein Risiko, das unabhängig vom heutigen Maschinenstand bereits läuft.
  • Kein Ersatz für die allgemeine Cybersicherheits-Übersicht. Diese Seite vertieft ausschließlich den kryptografischen Teil, sie ersetzt keine Zugriffskontrolle, Netzwerksicherheit oder organisatorische Sorgfalt.

Fragen zur kryptografischen Architektur?

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