Mithören ausgeschlossen

Behörden Spiegel.de, 03.08.2021

Die Europäische Union will eine hochsichere Infrastruktur für die Kommunikation einrichten. Basis sind Quantenkryptografie und quantenbasierte Übertragungssysteme. Damit wäre technisch ausgeschlossen, dass Dritte bei der Kommunikation mithören können. Die Initiative setzt auf die Vernetzung leistungsfähiger nationaler Infrastrukturen. So baut Deutschland schon länger an einer quantenbasierten Lösung für die Verwaltung. Zunächst soll testweise eine Leitung zwischen zwei Bundeseinrichtungen eingerichtet werden.

Die EU-Mitgliedsstaaten haben sich verpflichtet, eine gemeinsame Quantenkommunikationsinfrastruktur aufzubauen. Die European Quantum Communication Infrastructure (EuroQCI) soll gemeinsam mit der Europäischen Kommission und der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) entstehen.

Der EU-Binnenmarktkommissar Thierry Breton betonte die herausragende Rolle der Cyber-Sicherheit für die digitale Souveränität der EU. EuroQCI sei eine “Schlüsselkomponente unserer bevorstehenden Initiative für sichere Konnektivität, die allen Europäerinnen und Europäern den Zugang zu geschützten, zuverlässigen Kommunikationsdiensten ermöglichen wird.”

Nachweisbar sicher

Gemeint ist ein satellitengestütztes System, das überall in Europa Hochgeschwindigkeits-Breitbandverbindungen bereitstellen soll. EuroQCI stellt in dem Rahmen eine hochsichere Kommunikationskomponente für sensible Kommunikation in der Verwaltung und für Kritische Infrastrukturen dar. EU-Institutionen, Gemeinden und Botschaften, aber auch Krankenhäuser und Energienetzbetreiber sollen für die Datenübertragung untereinander auf Verschlüsselung nach dem Prinzip der Quantenschlüsselverteilung zurückgreifen. Die Methode macht sich die Eigenschaft von Quantenteilchen zunutze, dass sie nicht unbemerkt vermessen oder kopiert werden können. So lassen sich zwei Schlüssel erzeugen, die garantiert nur Sender und Empfänger bekannt sind. Ein Abhören oder eine Manipulation durch einen Angreifer gelten als unmöglich. Einige der heute verwendeten Verschlüsselungsverfahren können prinzipiell geknackt werden, nur reicht die bisher verfügbare Leistung von Rechnern dafür nicht aus. Doch das wird sich in absehbarer Zeit mit der Einführung von Quantencomputern ändern.

Bei EuroQCI soll die sichere Quantentechnologie in bestehende Kommunikationsinfrastrukturen als zusätzliche Sicherheitsebene integriert werden. Das System soll aus einem terrestrieschen und einem Weltraumsegment besteht. Über Glasfasernetze sollen wichtige Standorte miteinander verbunden werden. Nationale Quantenkommunikationsnetze sollen EU und perspektivisch weltwert satellitengetützt verbunden werden.

Voll funktionsfähig soll das EuroQCI bis 2027 sein. Zunächst liegt der Fokus auf dem Ausbau erster nationaler und grenzüberschreitender Netze. Zudem soll eine Test- und Zertifizierungsstruktur aufgebaut werden.

Deutschland legt vor Hierzulande wird ein entsprechendes Netz für die Verwaltung und Kritische Infrastrukturen im Rahmen des Projekts QuNet entwickelt. Gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) arbeiten seit fast zwei Jahren mehrere Forschungsinstitute und Unternehmen an verschiedenen Teilbereichen. So vermeldete das Fraunhofer-Institut für angewandte Optik und Feinmechanik zuletzt Erfolge bei der Übertragung von Quantenzuständen über bestehende Glasfaserverbindungen auf Distanzen bis etwa 100 Kilometer. Damit ist der quantensichere Schlüsselaustausch innerhalb von Städten möglich.

Mit Satelliten soll das bald auch über Landesgrenzen hinweg gelingen. Daran forscht parallel das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Entsprechende Sende- und Empfangseinheiten konnten bereits erfolgreich am Boden getestet werden. An der Kernarchitektur für die Erstellung und den Austausch der Schlüssel arbeitet das Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts (MPL).

Demonstration im August

Zur Demonstration der abhörsicheren Kommunikation war für Ende 2020 eine quantengesicherte Videokonferenz geplant. Das wurde wegen pandemiebedingten Schwierigkeiten verschoben und soll nun Anfang August nachgeholt werden. In den abhörsicheren Austausch werden Bundesforschungsministerin Anja Karliczek in Berlin und ein Vertreter des Bundesministeriums des Innern treten, der sich im Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) in Bonn zuschalten soll.

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