Forscher knacken Quantenkryptografie

Die Quantenkryptografie, die quantenmechanische Gesetze als Schutzmechanismus nutzt, wird als absolut sicher gehandelt. Daher wird in die praxistaugliche Entwicklung der fortschrittlichen Technologie investiert. Doch Wissenschaftler der schwedischen Universität Linköping haben jetzt gezeigt, dass der gängige Ansatz zur Quantenkryptografie eine Schwachstelle im Bereich Authentifizierung hat. Gleichzeitig mit der Möglichkeit, die Quantenkryptografie auszutricksen, präsentiert das Team des Mathematikers Jan-Åke Larsson auch eine entsprechende Korrektur.

„Bei der Quantenkryptografie wird der kryptografische Schlüssel per Quantenübertragung weitergeleitet, aber es muss gleichzeitig normale Information übertragen werden“, erklärt Larsson im pressetext-Gespräch. Ein Quantenkryptografiesystem, das über längere Zeit läuft, würde dadurch angreifbar. Es wäre bei der Authentifizierung möglich, dem System durch Manipulation der normalen Kommunikation vorzutäuschen, dass ein durch Abhören verrauschter Quanten-Schlüssel sich in seinem Ausgangszustand befände – also nicht abgehört worden sei.

Damit Quantenkryptografie für praktische Anwendungen langfristig halten kann, was sie verspricht, schlagen die Wissenschaftler eine Ergänzung des Systems vor. Dadurch werde die Quantenkryptografie zur sicheren Technologie. „Die Korrektur erfolgt durch das Hinzufügen einer zusätzlichen Prozedur am Ende des Authentifizierungsprozesses“, umreißt Larsson. Eine genauere Beschreibung des Ansatzes findet sich im Beitrag „Security Aspects of the Authentication Used in Quantum Cryptography“ in der aktuellen Ausgabe des Journals IEEE Transactions on Information Theory.

Der große Vorteil der Quantenkryptografie ist, dass Manipulationen der Quantenübertragungen aufgrund quantenmechanischer Effekte sofort auffallen müssten. Wird ein quantenkryptografischer Schlüssel bei der Übertragung abgehört, macht sich das durch eine Art Rauschen bemerkbar. Das Belauschen der Kommunikation wird somit offensichtlich.

Aufgrund dieser vermeintlich absoluten Sicherheit wird in die Erforschung der Technologie investiert. So testen etwa Unternehmen und Banken in Österreich entsprechende Systeme. Am 21. Oktober 2007 wurde im Schweizer Kanton Genf die Quantenkryptografie zur Übertragung von Daten zur Parlamentswahl erprobt. Auch im Bereich von Satelliten-TV-Übertragungen gibt es Tests, heißt es von der Universität Linköping.