Post-Quanten-Kryptografie (PQC) bezieht sich auf kryptografische Algorithmen, die Angriffen von Quantencomputern widerstehen, die Shors Algorithmus ausführen. Aktuelle weit verbreitete Public-Key-Algorithmen (RSA, ECC, Diffie-Hellman) beruhen auf der Schwierigkeit der Ganzzahlfaktorisierung und diskreter Logarithmen — Probleme, die Shors Algorithmus in polynomieller Zeit auf einem ausreichend großen fehlertoleranten Quantencomputer lösen kann. Im Jahr 2024 finalisierte die NIST vier Post-Quanten-Kryptografiestandards: ML-KEM (CRYSTALS-Kyber) für die Schlüsselkapselung, ML-DSA (CRYSTALS-Dilithium) und SLH-DSA (SPHINCS+) für digitale Signaturen sowie FN-DSA (FALCON) für Signaturen. Die Migration zu diesen Algorithmen ist dringend wegen „Harvest-now-decrypt-later“-Angriffen (HNDL), bei denen Angreifer heute verschlüsselten Datenverkehr aufzeichnen, um ihn zu entschlüsseln, sobald Quantencomputer verfügbar werden. PQC ist ein klassisches Softwareproblem — sie erfordert keinen Quantencomputer zur Implementierung.
Verwandte Begriffe
Shors Algorithmus
AlgorithmsEin Quantenalgorithmus zur Ganzzahlfaktorisierung mit exponentieller Beschleunigung gegenüber den besten bekannten klassischen Algorithmen.
QPU
HardwareQuantum Processing Unit — der physische Hardware-Chip, der Quantenschaltkreise ausführt.
Quantenvorteil
FundamentalsEine nachgewiesene Beschleunigung oder Verbesserung, bei der ein Quantencomputer den besten klassischen Algorithmus bei einer praktischen Aufgabe übertrifft.
Q-Day
FundamentalsDer hypothetische Zeitpunkt, an dem ein Quantencomputer die derzeit eingesetzte Public-Key-Kryptografie bricht.
CRYSTALS-Kyber
AlgorithmsDer gitterbasierte Schlüsselkapselungsalgorithmus, den NIST als ML-KEM standardisiert hat — der postquanten Ersatz für Diffie-Hellman- und RSA-Schlüsselaustausch.
CRYSTALS-Dilithium
AlgorithmsDer gitterbasierte digitale Signaturalgorithmus, den NIST als ML-DSA standardisiert hat — der primäre postquante Ersatz für RSA- und ECDSA-Signaturen.