Chinesische Forscher knacken RSA-Verschlüsselung mit einem Quantencomputer 🔐

Bricht die Kryptographie, die Hüterin unserer digitalen Sicherheit, unter der Macht von Quantencomputern zusammen? Eine Gruppe chinesischer Forscher soll einen Meilenstein erreicht haben, indem sie eine RSA-Verschlüsselung mit einem D-Wave-Prozessor geknackt haben.


RSA, das Rückgrat vieler digitaler Sicherheitsmechanismen, basiert auf einem Doppelschlüsselsystem zum Verschlüsseln und Entschlüsseln von Informationen. Seine Widerstandsfähigkeit schien lange Zeit unzerstörbar durch klassische Computer, die Millionen von Jahren bräuchten, um die einfachsten Systeme zu knacken.

Die RSA-Verschlüsselung basiert auf einem sehr komplexen mathematischen Problem: der Faktorisierung großer Zahlen in Primzahlen. Dieses Problem ist leicht zu lösen, wenn man den privaten Schlüssel kennt, aber extrem schwierig ohne ihn. Chinesische Forscher behaupten jedoch, dass es ihnen gelungen ist, eine 50-Bit-RSA-Verschlüsselung, eine vereinfachte Version dieser Verschlüsselung, zu knacken, indem sie Qubits in einem Quantencomputer von D-Wave nutzten. Sie verwendeten eine Technik namens „Quanten-Tempern“, die mehrere Lösungen gleichzeitig auswerten kann und so die Lösung beschleunigt.

Allerdings ist die RSA-Verschlüsselung, die in den meisten modernen Kommunikationssystemen verwendet wird, ungleich komplexer. Die gängigen Schlüsselgrößen von 1024 bis 2048 Bit erfordern eine Quantenrechenleistung, die weit über die derzeit verfügbaren Technologien hinausgeht.

Dieser Fortschritt ist dennoch eine Warnung. Das Knacken einer kleinen RSA-Verschlüsselung öffnet die Tür zu komplexeren Angriffen. Angesichts dieser potenziellen Verwundbarkeit positioniert sich die postquanten Kryptographie als nachhaltige Lösung. Diese von Wissenschaftlern entwickelte Technologie nutzt Algorithmen, die gegen Quantenangriffe resistent sind und damit Daten auch für zukünftige Quantencomputer unzugänglich machen.

Diese neuen Techniken werfen jedoch Implementierungsschwierigkeiten auf. Die heutige Infrastruktur durch postquanten Kryptosysteme zu ersetzen, erfordert rigorose Tests und in einigen Fällen eine vollständige Überprüfung bestehender Systeme. Der Finanzsektor und der Schutz geistigen Eigentums könnten die ersten Bereiche sein, die diese Schutzmaßnahmen einführen, um zukünftige Angriffe und zunehmende Cyberbedrohungen zu antizipieren.

Es scheint also, dass Quantencomputer derzeit noch eingeschränkt sind in ihrer Fähigkeit, große Verschlüsselungen zu knacken. Dennoch geht die Forschung weiter, um die Sicherheit sensibler Daten in einer sich rasch wandelnden digitalen Welt zu gewährleisten.

Was ist Post-Quantum-Kryptographie?

Die Post-Quantum-Kryptographie bezeichnet eine neue Generation von Sicherheitsalgorithmen, die darauf ausgelegt sind, Angriffen von Quantencomputern standzuhalten. Im Gegensatz zu aktuellen Systemen wie RSA oder AES sind diese neuen Protokolle darauf ausgelegt, unknackbar zu bleiben, selbst angesichts der Leistung von Qubits.

Quantencomputer können nämlich im Vergleich zu herkömmlichen Computern komplexe Berechnungen viel schneller durchführen, was symmetriebasierten Verschlüsselungen Gefahr bringt. Die Post-Quantum-Kryptographie verwendet innovative mathematische Ansätze, um sensible Daten vor dieser neuen Bedrohung zu schützen.

Diese Kryptographie befindet sich in Entwicklung durch Wissenschaftler auf der ganzen Welt und könnte in den nächsten Jahrzehnten in sicherheitskritischen Bereichen wie Bankenwesen und Militär unverzichtbar werden.

Wie funktioniert das Quanten-Tempern?

Das Quanten-Tempern ist eine Rechenmethode, die von bestimmten Quantencomputern verwendet wird, um komplexe Probleme zu lösen. Anstatt jede Lösung nacheinander zu testen, ermöglicht das Quanten-Tempern das gleichzeitige Testen mehrerer Lösungen dank der Eigenschaften von Qubits, den fundamentalen Einheiten von Quantencomputern.

Im Gegensatz zu klassischen Computern, die Bits verwenden, welche einen Wert von entweder 0 oder 1 repräsentieren, verwenden Quantencomputer Qubits, die aufgrund des Phänomens der Superposition gleichzeitig mehrere Zustände annehmen können. Daher können Qubits dem Quanten-Tempern ermöglichen, mehrere Pfade gleichzeitig zu erkunden, um optimale Lösungen zu finden. Diese Technik ist besonders effizient bei Optimierungsproblemen, bei denen die beste Konfiguration aus einer großen Anzahl von Möglichkeiten gefunden werden muss.

Dank des Quanten-Temperns können gewisse Rechenprobleme, wie das Knacken von Verschlüsselungen, viel schneller als mit herkömmlichen Computern gelöst werden. Diese Methode ist jedoch derzeit noch begrenzt und kann moderne großformatige Verschlüsselungen noch nicht knacken.