Was ist Quantenverschlüsselung?
Quantenverschlüsselung sichert die Schlüsselübergabe physikalisch ab: Jeder Lauschangriff verändert die übertragenen Quantenzustände und wird dadurch bemerkt.
Quantenverschlüsselung – fachlich meist Quantum Key Distribution (QKD) – nutzt die Gesetze der Physik, um einen geheimen Schlüssel abhörsicher zwischen zwei Parteien auszutauschen. Die Sicherheit beruht nicht auf Rechenaufwand, sondern auf einem physikalischen Prinzip.
Das Grundprinzip
Der Schlüssel wird in Form einzelner Photonen übertragen, deren Quantenzustand die Information trägt. Entscheidend ist: In der Quantenwelt verändert jede Messung den gemessenen Zustand. Versucht ein Angreifer, die Photonen abzufangen und zu lesen, hinterlässt er dadurch zwangsläufig Spuren – die Fehlerrate in der Übertragung steigt. Sender und Empfänger bemerken den Lauschangriff und verwerfen den kompromittierten Schlüssel.
Das BB84-Protokoll
Das bekannteste Verfahren ist BB84, 1984 von Charles Bennett und Gilles Brassard vorgestellt. Vereinfacht: Der Sender codiert Bits in zufällig gewählten Polarisationszuständen, der Empfänger misst sie ebenfalls zufällig. Anschließend gleichen beide öffentlich ab, welche Messungen zueinander passten – nur diese bilden den geheimen Schlüssel. Abhören erhöht die Fehlerquote und fliegt auf.
Abgrenzung: Post-Quanten-Kryptografie
Wichtig: Quantenverschlüsselung ist nicht dasselbe wie Post-Quanten-Kryptografie. QKD verteilt Schlüssel über spezielle Hardware und Lichtwellenleiter. Post-Quanten-Kryptografie sind dagegen klassische Algorithmen, die auch Quantencomputern standhalten sollen und ganz normal in Software laufen.
Fazit
Quantenverschlüsselung macht das Abhören physikalisch bemerkbar statt nur rechnerisch schwer. Sie erfordert spezielle Hardware, bietet dafür aber eine Sicherheit, die nicht von der Rechenleistung künftiger Angreifer abhängt.
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