Chinesische Forscher knacken mit Quantentechnik RSA-Verschlüsselung

width="1761" height="991" sizes="(max-width: 1761px) 100vw, 1761px">Quantentechnik könnte klassische Verschlüsselungskonzepte regelrecht pulverisieren.CI Photos – shutterstock.com



Chinesische Forscher in Shanghai haben offenbar herausgefunden, wie sich die Quanten-Annealing-Systeme von D-Wave zum Knacken klassischer Verschlüsselungen einsetzen lassen. Damit rücken seit langem gehegte Befürchtungen von Sicherheitsexperten in greifbare Nähe, wonach Quantencomputer eine echte Bedrohung für weit verbreitete kryptografische Systeme darstellen könnten. 



Seine Methode beschreibt das Forschungsteam unter der Leitung von Wang Chao von der Universität Shanghai im einem vom Chinese Journal of Computers veröffentlichten Artikel unter dem Titel „Quantum Annealing Public Key Cryptographic Attack Algorithm Based on D-Wave Advantage“. Darin beschreiben sie, wie die Quantensysteme des kanadischen Herstellers verwendet wurden, um RSA-Verschlüsselungen zu knacken und symmetrische Verschlüsselungssysteme anzugreifen. Das wirft ernste Fragen über die Zukunft der Cybersicherheit auf. 



Quantum Computing: Wie Quantencomputer funktionieren



„Mithilfe des D-Wave Advantage konnten wir erfolgreich eine 22-Bit-RSA-Ganzzahl faktorisieren und damit das Potenzial von Quantenmaschinen zur Lösung kryptografischer Probleme demonstrieren“, schreiben die Forscher in dem Artikel. Die Arbeit zeigt, wie kryptografische Angriffe durch Quanten-Annealing in kombinatorische Optimierungsprobleme umgewandelt und so leichter gelöst werden können. 



Sicherheitsbedrohung Quantencomputer



„Dies ist das erste Mal, dass ein echter Quantencomputer eine erhebliche Bedrohung für mehrere der heute verwendeten vollwertigen SPN-strukturierten Algorithmen darstellt“, stellten die Forscher fest. Dabei bezogen sie sich auf weit verbreitete Verschlüsselungsmethoden, die auf der Substitution-Permutation-Network (SPN)-Struktur basieren. 



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Die Forscher beschränkten sich jedoch nicht auf RSA. Sie griffen auch Algorithmen an, die für den Advanced Encryption Standard (AES) von entscheidender Bedeutung sind, darunter Present, Rectangle und die Gift-64-Blockchiffre. „Unsere Erkenntnisse zeigen, dass die Quantentechnologie von D-Wave Verschlüsselungssysteme, die vertrauliche Informationen weltweit schützen, effizient angreifen kann“, lautet das Fazit der chinesischen Forscher. 



„Viele kryptografische Algorithmen, auf die sich Unternehmen heute verlassen, wie RSA und ECC, basieren auf mathematischen Problemen, die für klassische Computer rechnerisch schwer zu lösen sind“, kommentierte Prabhjyot Kaur, Senior Analyst bei der Everest Group, die Ergebnisse der Chinesen. „Das Aufkommen des Quantencomputings bedroht jedoch die Sicherheit dieser Algorithmen.“ Der Bedarf an robusten, quantensicheren oder postquantenkryptografischen Lösungen werde mit den Fortschritten des Quanten-Computings damit immer deutlicher. 



Quantenbedrohung – wenig Zeit zur Vorbereitung



Die Auswirkungen dieser Arbeiten in Shanghai sind erheblich. Experten sind seit langem davon überzeugt, dass Quantencomputer die heutige Verschlüsselung irgendwann knacken könnten. Die Studie legt jedoch nahe, dass der Zeitrahmen, um sich auf solche Bedrohungen vorbereiten zu können, viel kürzer sein könnte als erwartet. 



„Die Weiterentwicklung von Quantencomputern kann die Datensicherheit und den Datenschutz verschiedener Unternehmen ernsthaft gefährden und grundlegende Prinzipien wie Vertraulichkeit, Integrität und Authentifizierung beeinträchtigen“, lautet die Schlussfolgerung von Analyst Kaur. Es sei daher unerlässlich, die Sicherheit der eigenen Daten sowie der verwendeten kryptografischen Methoden neu zu bewerten. 



Viele Unternehmen arbeiten bereits an „quantensicheren“ Verschlüsselungsmethoden zum Schutz vor zukünftigen Angriffsszenarien. Die chinesische Studie unterstreicht jedoch, dass solche Maßnahmen möglicherweise dringend zeitnah umgesetzt werden müssen, um sensible Informationen zu schützen. 



„Der frühe und weit verbreitete Einsatz von Quantencomputern könnte verheerende Folgen haben und neue, fortschrittliche Cyberangriffe ermöglichen, die mit klassischen Computern nicht möglich sind“, sagte Kaur. „Die Lösung für dieses Problem ist die Post-Quanten-Kryptographie (PQC).“