‚Rauschendes Licht‘: Eine neue Methode der Verschlüsselung

Allerdings lauert am Horizont bereits die Gefahr in Form von Distributed Computing und Quanten-Computing, welche die Sicherheit traditioneller Algorithmen-basierter Verschlüsselungen unterminieren könnten.

Distributed Computing bedeutet, Berechnungen auf Hunderte oder Tausende von Computern im Internet oder in privaten Netzwerken zu verteilen, die ansonsten nichts zu tun hätten. Diese Technik wurde bereits zur Lösung einiger schwieriger mathematischer Aufgaben eingesetzt. Eine Forschergruppe fand letztes Jahr die bislang größte Primzahl, während eine andere Gruppe eine Nachricht entschlüsselte, die mit dem RC5-64 Allgorithmus von RSA Security verschlüsselt war.

„Es gibt einen ständigen Kampf zwischen Code-Machern und Code-Knackern – die einen erfinden immer bessere Algorithmen, die anderen knacken diese Algorithmen“, so Alexei Trifonov, Forscher bei Magiq. „Das Gute an Quanten-Kryptographie ist, dass sie diesen Teufelskreis aufbricht.“

Eine weitere Befürchtung ist, dass Daten, die mit den schwierigsten heute zur Verfügung stehenden Algorithmen verschlüsselt wurden, gestohlen und einfach lange genug unangetastet aufbewahrt werden. In vielen Jahren, wenn die Computer immer leistungsfähiger werden – womöglich durch Quanten-Computing, bei dem mehrere Berechnungen gleichzeitig ausgeführt werden können – könnten diese Systeme den aufbewahrten Code knacken.

„In dem Maße, in dem Rechenleistung und Datenverkehr wachsen und die Geschwindigkeit zunimmt, mit sich Informationen übermitteln lassen, wird es für die Kryptographie immer schwieriger mitzuhalten“, so Professor Kumar von der Northwestern University. „Neue kryptographische Methoden sind erforderlich, um auch weiterhin zu gewährleisten, dass persönliche Daten sicher und geschützt sind.“

Eine Anleitung zum Bau einer Atombombe z.B. muss sicher und verschlüsselt aufbewahrt werden, egal für wie viele Jahre.

Kumar sagt, dass sein Team an der Northwestern University mit zwei Partnern zusammen arbeitet, Telcordia Technologies und BBN Technologies, um die Technologie zur Marktreife zu führen. Die Universität hat als Ergebnis der Forschungen bereits eine Reihe von Patenten eingereicht.

„Einer der nächsten Schritte wird es sein, zu zeigen, dass unsere Methode auch optische Verstärker passieren kann“, sagt Kumar. Dies würde den Photonenstrom verstärken, wodurch sie größere Entfernungen ohne Störungen überwinden könnten. Sollte dies gelingen, könnte Quanten-Kryptographie auch jenseits von speziellen Glasfaserkabeln zwischen zwei Punkten in größeren Netzwerken wie dem Internet Anwendung finden.

„Wir arbeiten außerdem an Übertragungsgeschwindigkeiten bis zu 2,5 GBit/s“, sagt Kumar. „Das ist der Wert, mit dem heute normale Informationen über das Internet-Glasfasernetz übermittelt werden.“

Finanziert wird die Quanten-Kryptographie-Forschung an der Northwestern University von der Defence Advanced Research Projects Agency der US-Regierung.