NET 4/2023

37 www.net-im-web.de 4/23 NE T ZE Neuer Ansatz Sichere optische Datenkommunikation mittels Quantenkryptografie und Li-Fi Bernhard Reimann ist Objektleiter bei der NET Bernhard Reimann Die moderne Quantentechnologie eröffnet viele neue Anwendungs- gebiete. Aber sie birgt auch Risi- ken. So könnten Quantencomputer dank ihrer enormen Rechenleis- tung selbst modernste Datenver- schlüsselungsverfahren aushebeln. Um diesem Szenario zuvorzukom- men, entwickeln mehrere Partner unter Führung der Keequant GmbH einen neuen Ansatz zur sicheren optischen Datenübertragung in drahtlosen Netzen mithilfe von Licht und Quantenschlüsseln. Mit der Quantentech- nologie stehen in vielen technischen Bereichen die nächsten großen Sprunginnovationen be- vor. Neben Quantencomputern, Quanten- bildgebung und Quantenuhren befinden sich vor allem die Quantenkommunikation und die Quantenverschlüsselung für eine sichere und private Datenkommunikation im Fokus der Entwicklungen. Dabei sollen klassische Verschlüsselungsansätze, die auf rechnerischer Komplexität beruhen, durch neuartige Quantenschlüsselverteilungs-An- sätze in Kombination mit Post-Quanten- Kryptografie ersetzt werden. Diese Art von Codierung kann selbst mit beliebig viel Zeit und Rechenleistung nicht geknackt werden. Da die existierende Kryptografie bereits in naher Zukunft durch die immer größeren Rechenleistungen von Quantencomputern bedroht ist, müssen Lösungsansätze recht- zeitig entwickelt werden, um einer unsicheren Übergangszeit vorzubeugen. Die bisherige Forschung konzen- trierte sich auf eine sichere Datenkommuni- kation über weite Strecken für Anwendungen in der globalen Dateninfrastruktur, zur Ver- netzung von behördlichen oder militärischen Einrichtungen oder zum Informationsaus- tausch mit Satelliten. Die Verbindungen zum Endnutzer auf dem letzten Kilometer werden bislang jedoch noch immer mit den klassischenTechniken bedient und sind damit weiterhin angreifbar. Um dies zukünftig zu verhindern, wurde das Projekt QuINSiDa – Quantenbasierte Infrastruktur Netze für Sicherheitskritische drahtlose Datenkommu- nikation ins Leben gerufen. Das vom Bun- desministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit einer Summe von 2 Mio € geförderte Projekt hat eine geplante Laufzeit vom 1. September 2022 bis 31. August 2025. Verknüpfung von Techniken Mit der Li-Fi-Technik können sich Nutzer über kurze Distanzen mithilfe optischer Sig- nale miteinander vernetzen. ImVergleich zur bekanntenWi-Fi-Technik, die auf Funkwellen basiert, durchdringen die optischen Signale Im Projekt QuINSiDa entwickeln die Forscher Technologien zur drahtlosen Quantenkommunikation zwischen mehreren Geräten innerhalb eines Raumes (Bilder: Fraunhofer IPMS)