Die Entwicklung der Quantencomputer macht rasante Fortschritte und droht, mittelfristig einen großen Teil der heutigen modernen Kryptografie unsicher zu machen. Bevor Quantencomputer die Schutzwirkung heutiger Kryptoverfahren brechen können, müssen sogenannte Verfahren der Post Quantum Cryptography (PQC) entwickelt und als Produkte verfügbar werden. Solche PQC-Verfahren können nach Stand der Kryptoforschung selbst durch Quantencomputer nicht gebrochen werden. Die Zeit zur Entwicklung von praxistauglichen PQC-Verfahren drängt umso mehr, da die Umstellung auf diese Verfahren ebenfalls einige Zeit dauern wird. Außerdem müssen Kryptohardware und Kryptosoftware in eingebetteten Systemen oft jahrelang trotz eingeschränkter Update- und Patchmöglichkeiten sicher bleiben.

Das Projekt QuantumRISC entwickelt PQC-Verfahren weiter, sodass diese den Praxis-Anforderungen in eingebetteten Systemen entsprechen. Zum Einsatz kommen solche Systeme zum Beispiel in Fahrzeugen. Aktuelle PQC-Verfahren erfordern häufig eine große Rechenleistung oder einen großen Speicherbedarf, über die eingebettete Systeme jedoch nicht verfügen. Im Projekt werden deshalb neue PQC-Verfahren entwickelt, die auch in solchen ressourcenbeschränkten Umgebungen ausreichenden Schutz gewährleisten. Untersucht wird im Anwendungsbereich Automotive sowohl das Zusammenspiel mit bestehenden Fahrzeugsystemen und Architekturen, als auch die Integrationsmöglichkeiten im Fahrzeug, die einen späteren Austausch der Kryptoverfahren ermöglichen sollen.

Der Parlamentarische Staatssekretär Dr. Michael Meister erklärt: „Wir müssen unsere Wirtschaft und unsere Industrie wettbewerbsfähig halten. Hierfür ist die krypto­grafische Forschung im Zusammenhang mit Quantencomputern äußerst wichtig. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert das dreijährige Projekt QuantumRISC mit 2,9 Millionen Euro und leistet so einen elementaren Beitrag dazu, sichere Kryptografie schnellstmöglich und effizient in die Anwendung zu bringen. Wir müssen die Wertschöpfungsketten am Standort Deutschland für die digitale Zukunft nachhaltig stärken. Mit diesem Projekt tragen die beteiligten Expertinnen und Experten aus Wirtschaft, Praxis und Forschung wesen­tlich dazu bei.“
„Am Standort Darmstadt sind wir mit allen Fragen der Aus­wirkungen der Quantentechnologie auf Cybersicherheit beteiligt – vom Quantenrechner, über die Post-Quantum-Algorithmen bis hin zu den Verfahren für den Quantenschlüsselaustausch“, sagt Prof. Michael Waidner, Leiter des Fraunhofer SIT und Direktor des Nationalen Forschungszentrums für angewandte Cybersicherheit. „Unter anderem sind wir auch direkt an den aktuellen internationalen Standardisierungsaktivitäten zu den Post-Quantum-Verfahren beteiligt. In QuantumRISC fokussieren wir jetzt auf die Praxistauglichkeit und suchen nach Verfahren und Implementierungen, die sich besonders für Fahrzeuge und industrielle Anwendungen eignen.“

Weitere Informationen zum Projekt finden sich im Internet unter www.sit.fraunhofer.de/quantumrisc 

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