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07. Februar 2025

Quantensichere Smartcards: Zukunft der Verschlüsselung im Zeitalter der Quantencomputer

Die Entwicklung von Algorithmen, die durch Quantencomputer traditionelle Verschlüsselungen brechen könnten, schreitet voran. Daher sind Kryptologen weltweit intensiv darum bemüht, neue Verschlüsselungsmethoden zu entwickeln, die diesem neuen Computertyp standhalten können. Das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) hat nun die erste Smartcard zertifiziert, die genau diese quantensichere Verschlüsselung bieten soll.

Mitschnitte schützen: „Collect now, decrypt later“ verhindern

Ein zentrales Anliegen der IT-Sicherheitsforschung ist es, sicherzustellen, dass aufgezeichnete verschlüsselte Daten nicht zu einem späteren Zeitpunkt entschlüsselt werden können. Um dies zu erreichen, werden konkrete postquanten-kryptografische Algorithmen (PQC) entwickelt. Im August hat das US-amerikanische National Institute of Standards and Technology (NIST) drei neue Verschlüsselungsstandards verabschiedet, die speziell gegen Quantenangriffe schützen sollen: FIPS203, FIPS204 und FIPS205. Die vom TÜV für das BSI zertifizierte Smartcard basiert auf einem Infineon-Chip, der das PQC-Verfahren FIPS203, auch bekannt als ML-KEM, verwendet. Laut BSI ist dies weltweit die erste Common-Criteria-Zertifizierung für eine spezielle Implementierung von FIPS203. Die verschlüsselten Daten sollen selbst den Potenzialen moderner Quantenangriffe widerstehen können.

Vielfältige Einsatzmöglichkeiten

Solche quantensicheren Smartcards haben eine breite Palette von Anwendungsmöglichkeiten. Sie könnten beispielsweise in Personalausweisen, Gesundheitskarten, Kreditkarten oder SIM-Karten eingesetzt werden, um die Sicherheit der persönlichen und finanziellen Daten zu gewährleisten.

Dringender Handlungsbedarf und der Blick auf 2030

Das BSI betont die Notwendigkeit, bestehende Verschlüsselungssysteme zügig auf quantenresistente Algorithmen umzustellen. Klassische kryptografische Verfahren stehen zunehmend im Fadenkreuz von Quantenalgorithmen, die eine größere Bedrohung darstellen. Gemeinsam mit 17 europäischen Partnern fordert das BSI zur “aktiven Umstellung auf quantenresistive Verfahren bis spätestens 2030” auf.

Zertifizierung und Harmonisierung in Europa

Die zertifizierte Smartcard auf Basis des Infineon-Chips erfüllt den “Quasi-Industriestandard” der sicheren IT-Produkte, bekannt als Common Criteria (ISO/IEC 15408). Dieses Zertifikat ermöglicht es Herstellern, die Sicherheitsstandards ihrer Produkte nachzuweisen. Die erfolgreiche Zertifizierung bestätigt nicht nur die korrekte Implementierung, sondern auch die Widerstandsfähigkeit gegen Angriffe im Alltag. Darüber hinaus steht ein Wechsel zur europäischen Zertifizierung mit dem EUCC bevor, was die Harmonisierung und Erweiterung der CC-Zertifizierung auf europäischer Ebene mit sich bringt.

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