Ein Großteil der Internetsicherheit beruht auf Public-Key-Kryptografie wie RSA und elliptischen Kurven, die ein ausreichend großer Quantencomputer brechen könnte. Niemand kann sagen, wann es so eine Maschine geben wird. Doch heute gestohlene Daten lassen sich speichern und später entschlüsseln, und die Kryptografie eines Unternehmens zu ersetzen dauert Jahre. Der Startschuss ist daher jetzt und nicht erst der Tag, an dem ein Quantencomputer angekündigt wird.
Die gute Nachricht: Die Ersatzalgorithmen sind standardisiert. Dieser Leitfaden erklärt, was sich geändert hat, was dringend ist und was warten kann, und wie man ohne Komplettumbau beginnt.
Die Bedrohung: Harvest now, decrypt later
Ein Quantencomputer mit Shors Algorithmus könnte RSA, Diffie-Hellman und Elliptic-Curve-Kryptografie brechen, die Schlüsselaustausch, Signaturen und Zertifikate schützen. Symmetrische Verfahren wie AES-256 und Hashfunktionen sind weit weniger betroffen und brauchen nur größere Parameter.
Das unmittelbare Risiko heißt Harvest now, decrypt later: Ein Angreifer zeichnet heute verschlüsselten Verkehr auf oder stiehlt verschlüsselte Archive und wartet. Alles, was zehn oder zwanzig Jahre geheim bleiben muss, darunter Gesundheitsdaten, Geschäftsgeheimnisse sowie Regierungs- und Finanzdaten, ist schon jetzt betroffen.
Die Standards sind da
| Standard | Algorithmus | Zweck |
|---|---|---|
| FIPS 203 | ML-KEM (aus CRYSTALS-Kyber) | Schlüsseleinigung |
| FIPS 204 | ML-DSA (aus CRYSTALS-Dilithium) | Digitale Signaturen |
| FIPS 205 | SLH-DSA (aus SPHINCS+) | Hashbasierte Signaturen |
| In Arbeit | FN-DSA (aus Falcon); HQC | Kompakte Signaturen; Ersatz-Schlüsselkapselung |
Das NIST veröffentlichte die ersten drei im August 2024. Sein Entwurf zum Übergang schlägt vor, quantenanfällige Algorithmen wie RSA und Elliptic-Curve-Kryptografie bis 2030 auslaufen zu lassen und bis 2035 zu untersagen. Die EU hat einen abgestimmten Fahrplan veröffentlicht, der Mitgliedstaaten bittet, die Übergangsplanung zu beginnen und Hochrisiko-Systeme früher als den Rest umzustellen. Prüfen Sie den aktuellen Text für Ihre Branche, denn Finanzaufsichten beginnen nachzufragen.
Was zuerst zu migrieren ist
1. Langlebige vertrauliche Daten bei Übertragung und Speicherung. Priorisieren Sie VPNs, interne Dienstverbindungen, Backups und Archive, die ein Jahrzehnt oder länger geheim bleiben müssen. Hybrider Schlüsselaustausch, der einen klassischen Algorithmus mit ML-KEM kombiniert, wird bereits in großen Browsern und CDNs eingesetzt und ergänzt den Schutz, ohne die heutige Sicherheit aufzugeben.
2. Langlebige Signaturen und Vertrauensanker. Firmware-, Code- und Dokumentensignaturen sowie Wurzelzertifikate halten Jahre und sind im Feld schwer zu ersetzen.
3. Systeme, die sich schwer aktualisieren lassen. Hardware-Sicherheitsmodule, Embedded-Geräte, Smartcards und IoT brauchen lange Vorlaufzeiten.
4. Alles andere. Kurzlebige Web-Sitzungen sind weniger riskant und folgen meist Ihren TLS-Bibliotheken und Cloud-Anbietern.
So beginnen Sie ohne Komplettumbau
Ein Kryptografie-Inventar anlegen. Listen Sie, wo Sie Kryptografie nutzen: Bibliotheken, Zertifikate, Schlüssellängen, Protokolle, Anbieter und Datenlebensdauern. Eine Cryptographic Bill of Materials (CBOM) ist das aufkommende Format.
Auf Krypto-Agilität auslegen. Kapseln Sie Algorithmen hinter Konfiguration, damit Sie sie ohne Neuarchitektur wechseln können. Vermeiden Sie fest verdrahtete Algorithmenwahl und Felder fester Größe, die größere Schlüssel und Signaturen nicht fassen; Post-Quanten-Schlüssel und -Signaturen sind größer und können Annahmen brechen.
Anbieter nach Fahrplänen fragen. Cloud-, HSM-, VPN- und SaaS-Lieferanten sollten sagen, wann sie Post-Quanten-Algorithmen unterstützen. Machen Sie das zum Beschaffungskriterium.
Pilotieren, messen, dann ausrollen. Testen Sie Leistung, Handshake-Größen und Kompatibilität mit Zwischenboxen zuerst in einer Staging-Umgebung.
Besonderheiten für Krypto und Fintech
Blockchains nutzen Signaturen, um Ausgaben zu autorisieren. Adressen, deren öffentliche Schlüssel nie offengelegt wurden, sind etwas besser geschützt, während wiederverwendete Adressen und offengelegte Schlüssel in einer Quantenzukunft stärker exponiert sind. Die Migration eines laufenden Netzwerks erfordert Einigung der Community und sorgfältiges Design und ist langsam. Börsen und Verwahrer sollten neue Schlüsseltypen in Verwahrsystemen einplanen, prüfen, wie öffentliche Schlüssel offengelegt werden, und Protokollvorschläge verfolgen.
Banken und Zahlungsdienstleister haben langlebige Aufzeichnungen, gesetzliche Aufbewahrungsfristen und nutzen stark Hardware-Sicherheitsmodule und sind deshalb natürliche Vorreiter. Vorfälle wie der Binance-Hack zeigen, dass die größten Verluste heute aus operativen Fehlern entstehen und nicht aus gebrochener Kryptografie. Verbessern Sie also weiter Freigabeabläufe und Zugriffskontrolle, während Sie den Quantenübergang planen.
Ein 90-Tage-Startplan
Tage 1 bis 30: Verantwortliche benennen, Inventar beginnen, Daten danach einteilen, wie lange sie geheim bleiben müssen.
Tage 31 bis 60: Anbieter nach Fahrplänen fragen, hybriden Schlüsselaustausch aktivieren, wo Ihr Stack ihn unterstützt, und Systeme mit langlebigen Signaturen identifizieren.
Tage 61 bis 90: Post-Quanten-Algorithmen in einem unkritischen Dienst pilotieren, Ergebnisse dokumentieren und Migrationsplan und Budget schreiben.
Wir helfen Teams, krypto-agile Architekturen und Sicherheits-Roadmaps zu entwerfen. Kontaktieren Sie uns oder sehen Sie sich unsere Leistungen an.
Häufig gestellte Fragen
Was ist Post-Quanten-Kryptografie?
Post-Quanten-Kryptografie bezeichnet Algorithmen, die Angriffen klassischer wie Quantencomputer widerstehen sollen. Sie laufen auf gewöhnlicher Hardware und unterscheiden sich von Quantenschlüsselverteilung, die Spezialgeräte braucht.
Wann werden Quantencomputer RSA brechen?
Niemand weiß es. Schätzungen gehen weit auseinander und hängen von technischen Durchbrüchen ab. Weil eine Migration Jahre dauert und verschlüsselte Daten heute gestohlen und später entschlüsselt werden können, empfehlen Normungsgremien, vor einem nachgewiesenen Bruch zu beginnen.
Welche Algorithmen hat das NIST standardisiert?
Im August 2024 veröffentlichte das NIST FIPS 203 (ML-KEM, zur Schlüsseleinigung), FIPS 204 (ML-DSA, für digitale Signaturen) und FIPS 205 (SLH-DSA, ein hashbasiertes Signaturverfahren). Ein weiterer Signaturstandard, FN-DSA, und der 2025 ausgewählte Schlüsselkapselungsalgorithmus HQC sind in Arbeit.
Betrifft das Bitcoin und andere Kryptowährungen?
Grundsätzlich ja. Die meisten Chains nutzen Signaturen auf elliptischen Kurven, die ein Quantencomputer fälschen könnte, und Adressen, deren öffentliche Schlüssel offengelegt wurden, sind am stärksten exponiert. Migrationspfade auf Protokollebene werden diskutiert und brauchen Konsens in der Community.