CyberGlossary

Kryptografie

Quantenkryptografie

Auch bekannt als: Quantum Key Distribution, QKD

Definition

Kryptografie, die quantenmechanische Eigenschaften — meist von Photonen — nutzt, um Sicherheitsgarantien zu erzielen, die mit klassischer Kommunikation allein unmöglich sind.

Quantenkryptografie nutzt quantenmechanische Phänomene wie Superposition, das No-Cloning-Theorem und die Messstörung, um informationstheoretische Sicherheitsgarantien zu liefern. Ihre bekannteste Anwendung ist die Quantum Key Distribution (QKD) mit Protokollen wie BB84 (Bennett-Brassard 1984), E91 und Continuous-Variable-Varianten, die es zwei Parteien erlauben, über einen optischen Kanal einen symmetrischen Schlüssel zu teilen und dabei jeden Lauschangriff zu erkennen. Kommerzielle QKD-Systeme existieren (z. B. ID Quantique, Toshiba) und werden über dedizierte Glasfaser- oder Satellitenstrecken wie das chinesische Micius betrieben. Quantenkryptografie ist nicht dasselbe wie Post-Quanten-Kryptografie: Sie bietet physikalisch sicheren Schlüsselaustausch, erfordert aber Spezialhardware und ist derzeit reichweitenbegrenzt; die meisten Behörden empfehlen für den allgemeinen Einsatz Post-Quanten-Algorithmen statt QKD.

Beispiele

  • BB84-basierte QKD-Strecken zwischen Peking und Shanghai über das chinesische Quanten-Backbone.
  • Kommerzielle QKD-Systeme von Toshiba und ID Quantique für den Schlüsselaustausch zwischen Rechenzentren.

Verwandte Begriffe