Der Wettlauf um die Zukunft der digitalen Sicherheit

25.03.2026

Quantencomputer stellen heutige Verschlüsselung infrage. Post-Quantum-Kryptografie und QKD sichern Daten künftig physikalisch ab. Erfahren Sie mehr über die Zukunft digitaler Sicherheit beim Forum Beyond Silicon 2026.

Versenden wir heute Daten, laufen im Hintergrund zahlreiche Prozesse ab, die sicherstellen, dass nur der vorgesehene Empfänger die Nachricht lesen kann. Die dafür verwendeten Verschlüsselungsverfahren beruhen auf mathematischen Problemen wie der Faktorisierung großer Zahlen oder dem diskreten Logarithmus. Während diese Verfahren für klassische Rechner äußerst schwer zu lösen sind, existiert seit den 1990er Jahren der sogenannte Shor Algorithmus, der mit einem ausreichend großen Quantencomputer viele der heute eingesetzten Verschlüsselungsverfahren brechen könnte. 

Seit mehreren Jahren warnt das BSI vor den Risiken, die leistungsfähige Quantencomputer für die Cybersicherheit darstellen. Auch im aktuellen Bericht weist die Behörde darauf hin, dass ein langfristig sicherer Schutz digitaler Daten nur gewährleistet werden kann, wenn frühzeitig geeignete Maßnahmen ergriffen werden.

Post Quantum Cryptography (PQC): Die bereits standardisierten oder sich derzeit in der Standardisierung befindlichen quantensicheren asymmetrischen Verfahren zur Schlüsseleinigung basieren entweder auf Gittern oder auf binären Codes. Da diese Ansätze im Vergleich zu etablierten mathematischen Verfahren noch relativ neu sind, ist ein hybrider Ansatz sinnvoll. Dabei werden klassische asymmetrische Verfahren und quantensichere Software-Algorithmen parallel eingesetzt, um Kompatibilität und erhöhte Sicherheit gleichzeitig sicherzustellen. Die Fortschritte im Quantencomputing haben in den letzten Jahren spürbar zugenommen, weshalb das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) klassische asymmetrische Verfahren nur noch bis 2031 empfiehlt. Da die Umstellung lange Vorlaufzeiten erfordert, sollten Unternehmen und Behörden unverzüglich mit der Inventarisierung ihrer IT-Infrastruktur beginnen, um eine rechtzeitig quantensichere Umstellung ihrer Systeme zu gewährleisten.

Kryptographische Verfahren: Empfehlungen und Schlüssellängen, Version 2026-01

Gerade in der kritischen Infrastruktur reicht der Umstieg auf quantensichere Algorithmen allein nicht aus. Um Angriffe langfristig zuverlässig abzuwehren und insbesondere “Man in the Middle” - Angriffe sichtbar zu machen, können quantenmechanische Prinzipien direkt genutzt werden. Zentral dafür ist die Quantum Key Distribution (QKD). Sie ermöglicht einen physikalisch abgesicherten Schlüsselaustausch via Hardware. Jeder Versuch, quantenbasierte Signale abzufangen oder zu verändern, führt zu messbaren Störungen und macht einen Angriff damit sofort erkennbar. Dadurch entsteht ein Sicherheitsniveau, das nicht auf mathematischen Annahmen basiert, sondern unmittelbar durch physikalische Gesetzmäßigkeiten abgesichert ist. 

Der Markt für QKD wächst und gewinnt zunehmend industrielle Bedeutung. Erste Pilotnetze zeigen, dass sich QKD unter realen Bedingungen im Telekommunikationsumfeld betreiben lässt. Eine zentrale Herausforderung bleibt die begrenzte Reichweite quantenbasierter Signale. Ohne spezielle Verstärker können nur kurze Distanzen überbrückt werden. Für ein zukünftiges flächendeckendes Quantennetz werden daher leistungsfähige Quantum Repeater benötigt, die derzeit intensiv entwickelt werden und als Schlüsseltechnologie gelten. 

Jüngste Entwicklungen des Unternehmens KEEQuant zeigen, dass die Industrialisierung und der breite Einsatz von QKD vor allem in der kritischen Infrastruktur realistisch werden. Das Unternehmen hat ein QKD System vorgestellt, das auf einem kompakten Chip integriert wurde und damit einen deutlichen Schritt in Richtung industrieller Skalierbarkeit ermöglicht. Die Miniaturisierung optischer Komponenten auf einem einzigen integrierten Photonikchip senkt nicht nur die Kosten, sondern erleichtert auch die Integration in bestehende Netzstrukturen.

KEEQuant Unveils Commercial-Grade Chip-Scale QKD

Die Fortschritte in der quantensicheren Kommunikation verdeutlichen, wie stark quantenphysikalische Technologien bereits heute industrielle Anwendungen prägen. Gleichzeitig stehen wir vor dem Übergang zu einer neuen Generation von Computern. In den kommenden Jahren wird ein Mix verschiedener neuer Technologien Rechenprozesse übernehmen: Dazu gehören Quantencomputer für komplexe und bisher unlösbare Aufgaben, photonische Rechner, die Energieeffizienz und Geschwindigkeit in Rechenzentren erheblich steigern, sowie biologische/neuromorphe Computerarchitekturen, die neuronale Strukturen künstlicher Intelligenz direkt auf Chips abbilden. 

Wer diese technologischen Entwicklungen aus erster Hand kennenlernen möchte, findet auf dem Forum Beyond Silicon am 28. April 2026 eine hervorragende Gelegenheit dazu. Die Veranstaltung bringt führende Unternehmen, Forschungseinrichtungen und Innovatoren zusammen und zeigt, wie Computing jenseits klassischer Siliziumarchitekturen aussehen wird. Von Quantencomputern über photonische Systeme bis zu biologisch inspirierten Konzepten erhalten Teilnehmende einen umfassenden Einblick in die nächste Generation des Rechnens.

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 Beyond Silicon 2026: The Future of Computing: Bayern Innovativ