Im Zeitalter von KI und Supercomputern spielt die Sicherheit bei der Datenübertragung eine immer größere Rolle. Dies gilt besonders für Live-Schaltungen im Fernsehen oder per Stream, die ein Millionenpublikum erreichen. Denn egal ob Fußball-WM oder Berichterstattung vom politischen Geschehen – die Bilder kommen als Datenstrom auf den heimischen TV-Bildschirm. Was wie ein reines Technikdetail wirkt, ist in Wahrheit sicherheitsrelevant: Wenn Übertragungen manipuliert oder gekapert würden, könnten Angreifer in Echtzeit verfälschte Inhalte einspeisen.
TV-Sender müssen deshalb sicherstellen, dass Inhalte auf dem Weg vom Produktionsort zum Sendezentrum weder abgefangen noch verändert werden können. Heutige Verschlüsselungsverfahren bieten dafür bereits eine solide Grundlage – doch mit dem Aufkommen leistungsstarker Quantencomputer könnten sie künftig angreifbar werden. Denn Quantencomputer könnten aufgrund ihrer besonderen Rechenleistung bestehende Verschlüsselungsverfahren potenziell überwinden. Dem gegenüber steht die Quantenverschlüsselung. Sie verwendet neue Algorithmen zur Verschlüsselung von Daten oder IT-Systemen und nutzt die Möglichkeiten der Quantenphysik, um Abhörversuche sofort zu erkennen.


Vodafone, die ARD unter Federführung des SWR und die Duale Hochschule Baden-Württemberg in Stuttgart arbeiten an mehr Sicherheit bei der Datenübertragung. Nun haben die Partner erstmals einen quantenverschlüsselten TV-Stream zwischen dem ARD-Standort Frankfurt und dem SWR-Funkhaus Mainz übertragen. Ein entscheidender Vorteil der verwendeten ‚Quantum Key Distribution‘: Abhörversuche von Eindringlingen lassen sich sofort erkennen.
Fabrizio Rocchio, Netz- und Technik-Chef bei Vodafone: „Die Quanten-Ära kommt. Wir bereiten uns jetzt mit neuen Technologien und starken Partnern darauf vor. Unser Test zeigt einen Ansatz auf, wie sich sensible Daten über besonders sichere Kommunikationswege in Zukunft noch besser schützen lassen.“
Für den Praxistest installierten die Partner Quantentechnologie an zwei TV-Standorten. Diese Endpunkte sind über eine separate Glasfaserleitung verbunden, den Quantenkanal. Über diesen werden Photonen in bestimmten Quantenzuständen transportiert. Aus diesen Qubits werden an beiden Enden Schlüssel erzeugt (Quantum Key Distribution). Diese werden für das beim Datentransport angewandte Verschlüsselungsverfahren genutzt. Jeder Versuch, den Kanal, auf dem die Qubits gesendet werden, abzuhören, wird physikalisch erkannt. Das liegt daran, dass das Messen von Quantenzuständen diese unmittelbar verändert, wodurch ein Lauschangriff auf den Schlüssel sofort sichtbar wird. In diesem Fall wird der Schlüssel sofort erneuert, ohne dass die Daten ihre Sicherheit verlieren.
„Mit dem gelungenen Experiment ist ein wichtiger Schritt ‚raus aus dem Labor hin zur industriellen Anwendung‘ geschafft,“ erklärt Gerhard Hellstern, theoretischer Physiker und Professor an der DHBW. „Auch wenn die relevanten Grundlagen aus der Physik und der Quanteninformation schon lange bekannt sind, galt und gilt es technisch Hürden zu überwinden die einen interdisziplinären Ansatz von Physik, Elektrotechnik und Informatik erforderlich machen,“ ergänzt er. [Vodafone / DHBW / dre]
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