22.12.2003

Kryptographie mit Quanten

Physik Journal - Die ersten Codier-Geräte mit abhörsicherer Quanten-Kryptographie kommen auf den Markt.

Quantenkryptographie erlangt Marktreife

Jeder Code lässt sich – früher oder später – knacken. Diese Grundregel, die bisher den Wettlauf zwischen Verschlüsselungsexperten und Codeknackern bestimmt, könnte bald überholt sein. Denn erste Codier-Geräte, die die als absolut sicher geltenden Prinzipien der Quantenkryptographie nutzen, haben Marktreife erreicht. So bietet die US-Firma MagiQ-Technologies mit dem Navajo Secure Gateway ein Verschlüsselungssystem für 50.000 Dollar an, das über Entfernungen von bis zu 120 Kilometern und mithilfe von konventionellen Glasfasern ein abhörsicheres Virtual Private Network aufbaut. Es arbeitet mit den klassischen Wellenlängen, die zur Datenübertragung weltweit genutzt werden und lässt sich mit Datenraten von bis zu einem Gigabit pro Sekunde einsetzen.

Mit Quantenphysik statt Magie funktioniert das abhörsichere Verschlüsselungssystem der Firma MagiQ-Technologies. (Quelle: MagiQ)

Das System kombiniert ein Quantensystem zur Übertragung des Schlüssels (Quantum Key Distribution) mit einem konventionellen Kryptographie-System zur Übertragung der eigentlichen Botschaft. Der Schlüssel wird mithilfe von einzelnen Photonen und ihrer Polarisation peu-à-peu übertragen – ein langsamer Prozess. Versucht aber ein Spion, den Quantenkanal abzuhören, d. h. die Polarisation der Photonen während der Übertragung auszulesen, so verändert er damit zwangsläufig den Quantenzustand der Photonen. Vergleicht der Empfänger dann die Schlüssel, die er über den Quantenkanal bzw. den konventionellen Datenkanal erhalten hat, so stimmen die beiden bei einem Abhörversuch nicht mehr überein und der Schlüssel wird für die Übertragung der Botschaft verworfen.

Parallel entwickelt die Schweizer Firma ID Quantique, ein Spin-Off der Universität Genf, ein vergleichbares Verschlüsselungssystem, mit dem bereits ein Code sicher zwischen Genf und Lausanne ausgetauscht wurde. Zusammen mit der Verschlüsselungsfirma WiSeKey baut ID Quantique derzeit die weltweit erste Infrastruktur zur Übermittlung quantenkryptographisch gesicherter Daten auf. Als mögliche Kunden sehen sie Banken, Versicherungen sowie Behörden, die auf den sicheren Austausch sensibler Daten angewiesen sind.

Jan Oliver Löfken

Quelle: Physik Journal, Januar 2004

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