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Infineon

Chip wehrt Angriffe von Quantencomputern ab

30. Mai 2017, 10:11 Uhr | Heinz Arnold

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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Aufruhr in Wissenschaft und IT-Branche

»Das Konzept des Quantencomputers versetzt Wissenschaft und IT-Branche in Aufruhr«, sagt Thomas Pöppelmann aus der Chip Card & Security Division von Infineon, der an der Entwicklung des New Hope-Algorithmus mitgewirkt hat. »Wir sind stolz darauf, erstmals Post-Quantum-Kryptographie auf kontaktlose Smart Cards übertragen zu haben. Die kleine Chipgröße und der begrenzte Speicherplatz zum Ablegen und Ausführen eines so komplexen Algorithmus wie auch die Übertragungsgeschwindigkeit waren herausfordernd.« Thomas Pöppelmann und seine Forscherkollegen wurden für die Entwicklung von New Hope mit dem renommierten Facebook Internet Defense Prize 2016 ausgezeichnet.

In einer Welt der Quantencomputer sollte PQC ein Sicherheitsmaß bieten, das dem von RSA und ECC in der herkömmlichen Computerwelt entspricht. Um der Rechenleistung von Quantencomputern standzuhalten, sind die Schlüssellängen jedoch länger als die üblichen 2048 Bits von RSA oder 256 Bits von ECC. Trotzdem konnten die Infineon-Forscher New Hope ohne zusätzlichen Speicherplatz auf der kleinen Größe eines handelsüblichen Sicherheitschips implementieren.

Erwartungsgemäß werden sich Standardisierungsgremien in den nächsten Jahren auf einen oder mehrere PQC-Algorithmen einigen. Erst danach können Regierungen und Industrie die Umstellung einfordern. Infineon engagiert sich aktiv am Entwicklungs- und Standardisierungsprozess, um einen reibungslosen Übergang zu ermöglichen und Sicherheitsprobleme, die durch Quantencomputer entstehen könnten, anzugehen.

Quantencomputer

Ein Quantencomputer verwendet Qubits, die, anders als konventionelle Bits (0 oder 1) in jeder beliebigen Superposition existieren können. Dadurch können bestimmte Berechnungen zeitgleich und viel schneller als jemals zuvor durchgeführt werden. So könnten Quantencomputer Probleme lösen, die mit realistisch verfügbarer herkömmlicher Rechenleistung nicht zu bewältigen sind. Dank tausendfach schnellerer Rechenoperationen eröffnen Quantencomputer u.a. neue Möglichkeiten große Datenbanken zu durchsuchen, chemische oder physikalische Simulationen durchzuführen oder Werkstoffe zu entwerfen. Mit dieser Rechenleistung stellen sie jedoch auch eine Gefahr für gängige Verschlüsselungsalgorithmen dar, die mit derzeit verfügbaren Technologien so gut wie nicht zu entschlüsseln sind.

Infineón ist es elungen, ein System für den Post-Quantum-Schlüsselaustausch auf einem kommerziell verfügbaren kontaktlosen Sicherheitschip zu implementierten.