Die Entwicklung von Quantencomputern schreitet rasant voran. Was heute noch Zukunftsmusik ist, kann schon in wenigen Jahren Realität sein: das Brechen gängiger Verschlüsselungsverfahren wie RSA oder ECC. Für Forschungs- und Entwicklungsnetzwerke bedeutet das eine enorme Herausforderung – sensible Daten könnten rückwirkend entschlüsselt werden („Harvest now, decrypt later“). Um geistiges Eigentum langfristig zu schützen, müssen Unternehmen und Forschungseinrichtungen frühzeitig auf Post-Quanten-Kryptografie (PQC) umsteigen.

Warum Quantencomputer eine Bedrohung für F&E-Netzwerke darstellen
 

• Langfristige Vertraulichkeit: Forschungsdaten müssen oft über Jahrzehnte geschützt bleiben – klassische Verfahren bieten keine Garantie.
• „Harvest now, decrypt later“-Strategie: Angreifer sammeln heute verschlüsselte Daten, um sie in Zukunft mit Quantencomputern zu entschlüsseln.
• Internationale Spionage: Staatliche Akteure investieren massiv in Quantenforschung und Cyberangriffe.

• Verteilte Forschungsdaten: Kollaborationen über Cloud, Universitäten und Partnernetzwerke erhöhen die Angriffsfläche.

   

Beispiel: Bereits 2023 wurde ein Angriff auf ein Pharmaunternehmen bekannt, bei dem große Mengen verschlüsselter Forschungsdaten exfiltriert wurden. Experten gehen davon aus, dass es sich um einen klassischen „Harvest now, decrypt later“-Angriff handelt – die Daten sind aktuell nutzlos, könnten aber in wenigen Jahren entschlüsselt werden.

Besondere Sicherheitsherausforderungen in F&E-Umgebungen
 

• Lange Lebensdauer von Daten: Patente, Studien und Konstruktionspläne sind auch in 20 Jahren noch sensibel.
• Legacy-Systeme: Viele Forschungsnetze basieren auf älteren Protokollen, die nur schwer auf PQC umgestellt werden können.
• Hohe Vernetzung: Datenflüsse zwischen Laboren, Clouds und Partnern erschweren den Schutz.
• Unsicherheit in der Standardisierung: PQC-Verfahren sind noch in der Standardisierungsphase (NIST PQC-Standardisierung).

Typische Schwachstellen in aktuellen Kryptolandschaften
 

• Abhängigkeit von RSA/ECC in VPNs und Zertifikaten
• Ungesicherte Backups und Archive mit jahrzehntealten Daten
• Fehlende Verschlüsselung in Forschungsgeräten oder IoT-Sensoren
• Mangel an Migrationsstrategien für PQC-ready Architekturen

Lösungsansatz: Post-Quanten-Kryptografie & hybride Ansätze
 

Forschungseinrichtungen sollten sich bereits heute auf die Umstellung vorbereiten.

Wichtige Maßnahmen:

• Hybride Kryptografie: Kombination klassischer und quantensicherer Verfahren für Übergangsphasen.
• Inventarisierung kryptografischer Assets: Überblick über alle eingesetzten Algorithmen, Schlüssel und Protokolle schaffen.
• Pilotprojekte mit PQC: Erste Tests mit standardnahen Verfahren (z. B. CRYSTALS-Kyber, Dilithium).
• Quantenresistente Netzwerke: VPNs und TLS-Verbindungen auf PQC-ready Lösungen prüfen.

• Enge Zusammenarbeit mit Partnern: Gemeinsame Standards für Daten- und Netzwerksicherheit definieren.

   

Vorteile für F&E-Organisationen
 

• Schutz sensibler Daten über Jahrzehnte hinweg
• Minimierung des Risikos nachträglicher Datenkompromittierung
• Stärkung der Resilienz gegenüber staatlichen und industriellen Spionageangriffen
• Zukunftssichere Compliance mit ISO/IEC-Normen und NIST-Standards

Sicherheit als kontinuierlicher Verbesserungsprozess
 

• Regelmäßige Kryptografie-Audits zur Identifikation von Risiken
• Aufbau einer „Crypto-Agility“-Strategie für schnelle Anpassung an neue Standards
• Monitoring globaler Entwicklungen in der Quantenforschung
• Schulung von IT- und Forschungsteams zu PQC und hybriden Ansätzen
• Integration von PQC in Sicherheits-Dashboards für Management & Compliance

Fazit: Wer heute umstellt, schützt die Innovationen von morgen
 

Forschungsdaten sind das Kapital der Zukunft. Quantencomputer bedrohen die Sicherheit klassischer Verschlüsselung – und damit die Innovationskraft ganzer Branchen. Mit Post-Quanten-Kryptografie, hybriden Verfahren und einer klaren Migrationsstrategie können F&E-Organisationen ihre Netzwerke zukunftssicher machen. Der richtige Zeitpunkt zum Handeln ist jetzt.

Quellen
NIST – Post-Quantum Cryptography Standardizationwww.nist.gov
ENISA – Post-Quantum Cryptography for EUwww.enisa.europa.eu
BSI – Kryptographische Verfahren: Migration zu PQCwww.bsi.bund.de
ETSI – Quantum-Safe Cryptography Reportwww.etsi.org
Gartner – Preparing for the Quantum Threatwww.gartner.com