Im Rahmen des Quantum Delta NL-Programms ist es einem Konsortium aus Port of Rotterdam Authority, Q*Bird, Single Quantum, Cisco, Eurofiber, Portbase, Intermax und InnovationQuarter gelungen, als erstes weltweit ein skalierbares Quantennetzwerk im Rotterdamer Hafen einzurichten. Ein Versuchsaufbau hat gezeigt, dass der Einsatz der Quantentechnologie den Zugriff auf sensible Informationen verhindert. Dieses neue Kommunikationssystem kann künftig die Sicherheit der Zehntausenden von Hochseeschiffen, die den Hafen jährlich anlaufen, verbessern und auch den damit verbundenen Wirtschaftsverkehr besser vor der Bedrohung durch Quantencomputer schützen.
Quantentechnologie erhöht die Sicherheit am Hafen Rotterdam | Foto: Port of Rotterdam Authority
Quantenschlüsselaustausch
In der Testphase, die Ende 2022 begann, wurde von Q*Bird ein zentraler Hub zum Aufbau eines Quantennetzwerks im Rechenzentrum von Eurofiber installiert. Dieser zentrale Hub ist mit zwei Endpunkten bei Portbase und der Port of Rotterdam Authority verbunden. Diese beiden Endpunkte tauschten in der Testphase Daten aus, die mit Quantenschlüsseln gesichert waren. Erzeugung und Verteilung von Schlüsseln erfolgen innerhalb des Quantennetzwerks, wobei Q*Bird ein sicheres Multipunkt-zu-Multipunkt-Szenario für die Endpunkte verwendet. An den zentralen Hub können viele neue Endpunkte angeschlossen werden, die jeweils Quantenschlüssel generieren können. Andere Systeme zum Quantenschlüsselaustausch basieren auf einem weniger flexiblen Peer-to-Peer-Szenario. Q*Bird ist weltweit das einzige Unternehmen, das dieses skalierbare System anbietet. Das System kann auch zur Absicherung anderer kritischer Infrastrukturnetze in den Niederlanden eingesetzt werden. Nach erfolgreichem Versuchsaufbau werden im Laufe dieses Jahres weitere Endpunkte beim Zoll und bei einer Reihe von nautischen Dienstleistern im Hafen an den zentralen Knotenpunkt angeschlossen.
Für die Zukunft gerüstet
Der beim Versuch getestete Aufbau ermöglicht es künftig, mehreren Endbenutzern eine verschlüsselte, abhörsichere Verbindung zur Verfügung zu stellen. Die Stärke dieses Systems besteht darin, dass es leicht auf viele weitere Benutzer erweitert werden kann und die Kosten für diese Erweiterungen relativ gering sind. Nach dem Anschluss können die Beteiligten sicher sein, dass die Kommunikationsleitung nicht manipuliert wurde. Versucht ein Hacker, die Schlüssel zu stehlen, sorgen die Gesetze der Quantenmechanik für eine Benachrichtigung der Benutzer, sobald die Schlüssel kompromittiert werden. Anschließend wird ein neuer Schlüsselsatz generiert, um weitere Nachrichten sicher auszutauschen.
Rasante Entwicklung der Quantenkommunikation
Die Cybersicherheit wird derzeit durch die Verschlüsselung von Daten auf der Grundlage von Rechenoperationen gewährleistet, die mit den heutigen Rechnern kaum lösbar sind. Ein leistungsstarker Quantencomputer ist jedoch in der Lage, Algorithmen zu knacken und sensible Daten preiszugeben. Aufgrund der beispiellosen Rechenleistung des Computers können verschlüsselte Informationen in kürzester Zeit entschlüsselt werden, wobei die Gefahr besteht, dass Staats- und Unternehmensgeheimnisse für Parteien mit böswilligen Absichten zugänglich werden. Außerdem können die so abgefangenen und gespeicherten Daten zu einem späteren Zeitpunkt mit einem Quantencomputer geknackt werden.
Die Quantentechnologie entwickelt sich derzeit rasant und der Quantencomputer ist schneller Realität als erwartet. Die Quantentechnologie verfügt über ein beispielloses Potenzial zur Lösung komplexer Probleme, birgt aber gleichzeitig auch ernsthafte Bedrohungen. Für Unternehmen mit kritischer Infrastruktur wie z. B. die Port of Rotterdam Authority kann dies eine ernsthafte Bedrohung in Form von Betriebsunterbrechungen darstellen, die zu schweren finanziellen und materiellen Schäden führen. Die Erhöhung der Cyberresilienz ist daher wichtiger denn je.
Lesen Sie mehr über Sicherheitsherausforderungen für kritische Infrastruktur durch das Aufkommen der Quantentechnologie – InnovationQuarter (Niederländisch): https://www.innovationquarter.nl/veiligheidsuitdagingen-voor-kritieke-infrastructuur-door-opkomst-van-quantumtechnologie/
235 Artikel zu „Quanten“
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Quantencomputer haben zweifellos das Potenzial, die IT-Welt nachhaltig zu verändern. Denn sie bieten eine vielfach höhere Rechenleistung als konventionelle Rechner. Doch bislang sind Quantenrechner wegen ihrer komplexen Technologie meist nur in Forschungslaboren anzutreffen. Lösungen wie der Quantencomputing-inspirierte Digital Annealer machen diese Quantencomputing-Effekte für Unternehmen einfach nutzbar.
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Start der europäischen Forschungsinitiative »Quantum Flagship«. Mehr als 5000 Forscherinnen und Forscher aus Wissenschaft und Industrie sind daran beteiligt. Quantentechnologien in Europa vom Forschungslabor in die Alltagstechnik übersetzen: Das ist das Ziel der Forschungsinitiative »Quantum-Flagship«, die heute mit einer Auftaktveranstaltung in Wien offiziell startet. Mit einem Budget von einer Milliarde Euro und einer Laufzeit von…