Asymmetrische Kryptografie vs. symmetrische Kryptografie: Was ist der Unterschied und wann wird welche Methode eingesetzt?

Verschlüsselung schützt alles – von den Websites, die Sie besuchen, und den Nachrichten, die Sie versenden, bis hin zu den digitalen Signaturen, die Ihre Identität bestätigen, und der Kryptowährung in Ihrer Wallet. Doch nicht jede Verschlüsselung funktioniert auf dieselbe Weise.

Die Grundlagen moderner Sicherheit beruhen auf zwei unterschiedlichen Ansätzen, die die Hauptlast tragen: symmetrische Kryptografie und asymmetrische Kryptografie. Dabei handelt es sich nicht um konkurrierende Ansätze, sondern sie ergänzen sich vielmehr gegenseitig. Jeder Ansatz löst unterschiedliche Probleme, bringt unterschiedliche Kompromisse mit sich und eignet sich für unterschiedliche Anwendungsfälle. Die Wahl des falschen Ansatzes für Ihre Anwendung (oder ein mangelndes Verständnis dafür, wie beide Ansätze zusammenwirken) kann Lücken in Ihrer Sicherheitsstrategie hinterlassen.

In diesem Beitrag wird erläutert, worin sich diese beiden kryptografischen Ansätze unterscheiden, ihre Stärken und Schwächen werden nebeneinander verglichen und es werden praktische Hinweise dazu gegeben, wann welcher Ansatz zum Einsatz kommen sollte.

Symmetrische Kryptografie auf einen Blick

Bei der symmetrischen Kryptografie wird sowohl für die Verschlüsselung als auch für die Entschlüsselung ein einziger Schlüssel verwendet. Der Absender verwendet einen gemeinsamen Schlüssel, um eine Nachricht zu verarbeiten (sie zu verschlüsseln, einen Authentifizierungscode daraus zu erzeugen usw.), und der Empfänger verwendet denselben Schlüssel, um den umgekehrten Vorgang durchzuführen (die Nachricht zu entschlüsseln, den Authentifizierungscode zu überprüfen usw.).

Zu den gängigen symmetrischen Algorithmen gehören:

• AES (Advanced Encryption Standard):Der derzeit am weitesten verbreitete symmetrische Verschlüsselungsalgorithmus, dem Regierungen und Unternehmen weltweit vertrauen.
• ChaCha20:Eine Hochgeschwindigkeits-Stromverschlüsselung, die in Mobil- und Webanwendungen zunehmend an Beliebtheit gewinnt.
• DES (Data Encryption Standard) und TDES:Veraltete Algorithmen, die aufgrund ihrer kurzen Schlüssellänge mittlerweile als unsicher gelten.
• HMAC:Eine Hash-Konstruktion mit Schlüssel, bei der eine Hash-Funktion verwendet wird, um die Integrität und Authentizität einer Nachricht nachzuweisen.

Der Hauptvorteil der symmetrischen Kryptografie liegt in ihrer Effizienz. Da sie auf einfacheren mathematischen Operationen und kürzeren Schlüsseln basiert, läuft die symmetrische Verschlüsselung deutlich schneller ab als ihr asymmetrisches Pendant.

Die größte Herausforderung bei der symmetrischen Kryptografie? Die Schlüsselverteilung. Beide Parteien müssen denselben geheimen Schlüssel besitzen, bevor sie sicher kommunizieren können. Wird der Kanal, über den dieser Schlüssel ausgetauscht wird, kompromittiert, bricht das gesamte System zusammen. Jedes Mal, wenn der Schlüssel an eine neue Partei übermittelt wird, steigt das Risiko, dass er abgefangen wird.

Möchten Sie einen umfassenden Überblick über die Funktionsweise der symmetrischen Kryptografie, ihre Geschichte und ihre technischenGrundlagenerhalten? Erfahren Sie mehr über die symmetrische Kryptografie in unserem demnächst erscheinenden Leitfaden zu diesem Thema.

Asymmetrische (Public-Key-)Kryptografie auf einen Blick

Bei der asymmetrischen Kryptografie kommt ein mathematisch miteinander verknüpftes Schlüsselpaar zum Einsatz: ein öffentlicher Schlüssel, auf den jeder Zugriff hat, und ein privater Schlüssel, über den nur der Besitzer verfügt. Mit dem öffentlichen Schlüssel verschlüsselte Daten können nur mit dem dazugehörigen privaten Schlüssel entschlüsselt werden.

Zu den gängigen asymmetrischen Algorithmen gehören:

• RSA:Einer der ältesten und am weitesten verbreiteten Algorithmen für öffentliche Schlüssel, der auf der Schwierigkeit der Faktorisierung großer Primzahlen basiert. Er ermöglicht es zwei Parteien, einen gemeinsamen Schlüssel zu vereinbaren und Nachrichten zu signieren.
• ECC (Elliptic Curve Cryptography – Kryptografie mit elliptischen Kurven):Eine Familie von Algorithmen, die bei kürzeren Schlüssellängen eine mit RSA vergleichbare Sicherheit bieten (wodurch sie effizienter sind) und ähnliche Funktionen wie RSA beim Schlüsselaustausch und beim Signieren aufweisen.
• Diffie-Hellman:Ermöglicht es zwei Parteien, über einen unsicheren Kanal ein gemeinsames Geheimnis zu vereinbaren.
• ML-KEM:Ein moderner und kürzlich standardisierter Algorithmus, der es zwei Parteien ermöglicht, ein gemeinsames Geheimnis zu vereinbaren. Er ist so konzipiert, dass er gegen Angriffe mit zukünftigen groß angelegten Quantencomputern sicher ist.

Hier ist ein einfaches Beispiel. Alice möchte Bob eine private Nachricht senden. Die Nachricht ist groß, und sie weiß, dass die Verwendung eines symmetrischen Schlüssels besser wäre, da dieser bei der Verschlüsselung großer Datenmengen effizienter ist. Allerdings haben die beiden bisher noch nie einen Schlüssel ausgetauscht. Sie weiß, dass sich dieses Problem mithilfe asymmetrischer Kryptografie lösen lässt. Also bittet sie Bob, ein öffentliches/privates Schlüsselpaar zu erstellen. Es kommt zu folgendem Austausch zwischen Alice und Bob:

1. Bob veröffentlicht seinen öffentlichen Schlüssel, den jeder einsehen kann.
2. Alice generiert einen neuen symmetrischen Schlüssel, verschlüsselt ihre Nachricht damit und verschlüsselt diesen symmetrischen Schlüssel anschließend mit Bobs öffentlichem Schlüssel.
3. Alice sendet Bob sowohl die verschlüsselte Nachricht als auch den verschlüsselten Schlüssel.
4. Bob entschlüsselt den von Alice gesendeten symmetrischen Schlüssel mit seinem privaten Schlüssel und verwendet diesen symmetrischen Schlüssel anschließend, um Alices Nachricht zu entschlüsseln.

Nur Bobs privater Schlüssel kann den symmetrischen Schlüssel wiederherstellen, und nur dieser wiederhergestellte Schlüssel kann die Nachricht entschlüsseln. Solange Bob seinen privaten Schlüssel geheim hält, kann niemand sonst lesen, was Alice gesendet hat. Beachten Sie, dass der öffentliche Schlüssel niemals die Nachricht selbst verschlüsselt. Er schützt lediglich den kleinen symmetrischen Schlüssel, der die eigentliche Arbeit leistet – und genau das macht diese Methode zu einem Schlüsseltransport und nicht zu einer reinen Verschlüsselung mit öffentlichen Schlüsseln.

Über die Verschlüsselung hinaus ermöglicht die asymmetrische Kryptografie auch digitale Signaturen. In diesem Fall möchte Bob eine Nachricht versenden und sicherstellen, dass Alice weiß, dass die Nachricht tatsächlich von ihm und nicht von einem Betrüger stammt. Außerdem möchte er sicherstellen, dass die Nachricht, die Alice als seine Nachricht liest, während der Übertragung nicht verfälscht wurde. Um all dies zu erreichen, berechnet Bob den Hashwert der Nachricht (ein sehr kurzer Identifikator der Nachricht), signiert diesen Hashwert dann mit seinem privaten Schlüssel, um eine Signatur zu erzeugen, und versendet die Nachricht zusammen mit der Signatur. Jeder, der über Bobs öffentlichen Schlüssel verfügt, kann die Signatur überprüfen: Er berechnet selbst den Hashwert der empfangenen Nachricht und verwendet diesen zusammen mit dem öffentlichen Schlüssel, um zu verifizieren, dass die Signatur gültig ist. Diese Überprüfung belegt mehrere Tatsachen auf einmal.

1. Die Nachricht stammte tatsächlich von Bob, denn nur sein privater Schlüssel konnte eine Signatur erzeugen, die sein öffentlicher Schlüssel akzeptiert.
2. wurde seit seiner Unterzeichnung nicht verändert, da jede Änderung zu einem anderen Tag führen würde.
3. Da nur Bob diesen privaten Schlüssel besitzt, kann er später auch nicht leugnen, die Nachricht signiert zu haben – eine Eigenschaft, die als Nicht-Zurückweisung bezeichnet wird.

Ein wichtiger Hinweis: Das Signieren ist keine umgekehrte Verschlüsselung – bei Seal-Verfahren wird der Digest einer speziellen Signieroperation unterzogen, anstatt ihn zu verschlüsseln.

Der entscheidende Vorteil dabei ist, dass zwischen den Parteien niemals ein Langzeitschlüssel ausgetauscht werden muss.

Wenn Sie sich eingehender mit der Kryptografie mit öffentlichen Schlüsseln befassen möchten – einschließlich ihrer mathematischen Grundlagen und praktischen Anwendungen –, erfahren Sie in unserem demnächst erscheinenden Leitfaden mehr über asymmetrische Kryptografie.

Wesentliche Unterschiede: symmetrische vs. asymmetrische Kryptografie

Zwar verschlüsseln beide Ansätze Daten, doch unterscheiden sie sich grundlegend hinsichtlich der Schlüsselverwaltung, ihrer Leistungsmerkmale und ihrer Anwendungsmöglichkeiten.

Anzahl der Tasten

Bei der symmetrischen Kryptografie wird sowohl für die Verschlüsselung als auch für die Entschlüsselung ein gemeinsamer Schlüssel verwendet. Bei der asymmetrischen Kryptografie kommt ein Schlüsselpaar zum Einsatz: ein öffentlicher Schlüssel (für Verschlüsselung, Signierung usw.) und ein privater Schlüssel (für Entschlüsselung, Signaturprüfung usw.).

Geschwindigkeit und Leistung

Die symmetrische Kryptografie bietet einen enormen Geschwindigkeitsvorteil. Die kürzeren Schlüssel und einfacheren mathematischen Operationen ermöglichen eine schnellere Ver- und Entschlüsselung. Die asymmetrische Kryptografie verursacht einen messbaren Leistungsaufwand, darunter langsamere Verarbeitungsgeschwindigkeiten, einen höheren Speicher- und Bandbreitenverbrauch sowie einen erhöhten Batterieverbrauch bei Mobilgeräten.

Sicherheitsmodell

Die symmetrische Kryptografie birgt ein inhärentes Risiko bei der Schlüsselverteilung. Der gemeinsame Schlüssel muss an jede Partei übermittelt werden, die Zugriff benötigt, und jede Übertragung bietet die Möglichkeit, dass die Daten abgefangen werden. Die asymmetrische Kryptografie beseitigt dieses Risiko bei der Übertragung symmetrischer Schlüssel, da der private Schlüssel, der zur Entschlüsselung des Schlüssels verwendet wird, niemals den Besitz seines Eigentümers verlässt.

Komplexität der Schlüsselverwaltung

Die sichere Verteilung symmetrischer Schlüssel wird mit steigender Anzahl der Kommunikationspartner exponentiell schwieriger. Die asymmetrische Kryptografie verlagert die Komplexität auf die Public-Key-Infrastruktur (PKI), in der vertrauenswürdige Zertifizierungsstellen die Verknüpfung zwischen öffentlichen Schlüsseln und Identitäten überprüfen. Ein grundlegendes Verständnis davon, wie Kryptografie Daten schützt, verdeutlicht, warum die Schlüsselverwaltung so wichtig ist.

Funktionen

Die symmetrische Kryptografie dient der Verschlüsselung und kann mittels Nachrichtenauthentifizierungscodes (MACs) eine Authentifizierung ermöglichen. Die asymmetrische Kryptografie bietet ein breiteres Spektrum an Funktionen: Verschlüsselung, Schlüsselaustausch, digitale Signaturen, Identitätsprüfung, Authentifizierung usw.

Vergleichstabelle

 
Wann sollte man symmetrische Verschlüsselung verwenden?

Die symmetrische Verschlüsselung ist die richtige Wahl, wenn Geschwindigkeit und Effizienz ausschlaggebend sind und wenn zwischen den Kommunikationspartnern bereits ein sicherer Schlüssel vereinbart wurde.

Ruhende Daten.
Bei der Verschlüsselung gespeicherter Daten auf Geräten, in Datenbanken oder in Sicherungssystemen bietet die symmetrische Verschlüsselung einen starken Schutz, ohne dass dabei der Leistungsaufwand asymmetrischer Ansätze entsteht. Der Schlüssel verbleibt beim Eigentümer der Daten (innerhalb eines Speichersystems oder an einem anderen sicheren Ort), wodurch Bedenken hinsichtlich der Weitergabe minimiert werden.

Kommunikationssitzungen.
Sobald eine sichere Sitzung hergestellt wurde (in der Regel unter Verwendung asymmetrischer Kryptografie für den anfänglichen Handshake), übernimmt die symmetrische Verschlüsselung für die Dauer der Sitzung. So funktioniert jede TLS , nachdem der anfängliche Schlüsselaustausch abgeschlossen ist.

Verschlüsselung großer Datenmengen.
In jedem Szenario, in dem große Datenmengen schnell verschlüsselt und entschlüsselt werden müssen – wie beispielsweise beim Streaming von Medien, bei Dateiübertragungen oder bei der Datenbankverschlüsselung –, kommt der Geschwindigkeitsvorteil der symmetrischen Kryptografie zum Tragen.

Es ist wichtig zu beachten, dass symmetrische Verschlüsselung nach wie vor ein hohes Maß an Sicherheit bietet. Der Kompromiss liegt in der Komplexität der Schlüsselverteilung, nicht in der Verschlüsselungsstärke selbst. AES-256 beispielsweise bleibt mit der derzeitigen (und absehbaren quantenbasierten) Rechenleistung praktisch unknackbar.

Wann sollte asymmetrische Verschlüsselung verwendet werden?

Asymmetrische Verschlüsselung ist die richtige Wahl, wenn Identitätsprüfung und sicherer Schlüsselaustausch wichtiger sind als reine Geschwindigkeit.

Einrichtung einer sicheren Kommunikation.
Aufbau von Vertrauen zwischen Parteien, die zuvor noch nie miteinander kommuniziert haben. Asymmetrische Kryptografie ermöglicht es zwei Fremden, einen sicheren Kommunikationskanal zu vereinbaren, ohne dass ein bereits bestehendes Geheimnis erforderlich ist.

Digitale Signaturen.
Bestätigung der Identität des Unterzeichners bei der Signierung von Dokumenten, der Codesignierung und der E-Mail-Authentifizierung. Der Unterzeichner verwendet seinen privaten Schlüssel, und jeder kann die Signatur mit dem entsprechenden öffentlichen Schlüssel überprüfen.

Public-Key-Infrastruktur (PKI).
Verwaltung kryptografischer Schlüssel durch die Ausstellung und das Lebenszyklusmanagement digitaler Zertifikate. PKI ermöglicht es Organisationen, in großem Maßstab Vertrauen zwischen Parteien aufzubauen, ohne dass zuvor geheime Schlüssel ausgetauscht werden müssen.

Blockchain und Kryptowährung.
Transaktionen autorisieren und Eigentumsrechte nachweisen. Jede Kryptowährungs-Wallet nutzt asymmetrische Schlüsselpaare, um Transaktionen zu signieren und Eigentumsrechte im Ledger zu verifizieren.

Einmalige Nachrichtenübermittlung über einen unsicheren Kanal.
Verwenden Sie die Public-Key-Verschlüsselung, um eine Nachricht vertraulich in eine Richtung zu senden, wenn eine Interaktion nicht möglich ist. Die Nachricht selbst kann ein Schlüssel sein, mit dem eine größere, symmetrisch verschlüsselte Nachricht entschlüsselt wird.

Gemeinsam besser: Wie symmetrische und asymmetrische Kryptografie Hand in Hand funktionieren

In der Praxis unterscheiden die meisten modernen Sicherheitssysteme nicht zwischen symmetrischer und asymmetrischer Kryptografie. Sie kombinieren beide Ansätze, um die jeweiligen Stärken zu nutzen.

Das Prinzip funktioniert wie folgt: Die asymmetrische Kryptografie übernimmt den anfänglichen Schlüsselaustausch (bei dem es schwierig ist, Vertrauen aufzubauen), während die symmetrische Kryptografie für die Verschlüsselung der eigentlichen Datenmengen zuständig ist (wo es vor allem auf Geschwindigkeit ankommt).

SSL Surfen im Internet).
Jedes Mal, wenn Sie über HTTPS eine Verbindung zu einer Website herstellen, wird mithilfe asymmetrischer Kryptografie ein symmetrischer Sitzungsschlüssel für den einmaligen Gebrauch generiert. Dieser Sitzungsschlüssel verschlüsselt und entschlüsselt dann für die Dauer der Sitzung alle Daten, die zwischen Ihrem Browser und dem Server ausgetauscht werden. Aus diesem Grund dauert die erstmalige Verbindung etwas länger als die nachfolgenden Datenübertragungen.

Sichere Messaging-Apps.
Die asymmetrische Kryptografie überprüft zu Beginn einer Unterhaltung die Identität der Teilnehmer und legt die symmetrischen Verschlüsselungsschlüssel fest. Die symmetrische Kryptografie verschlüsselt anschließend die laufenden Nachrichten, um Geschwindigkeit und Effizienz zu gewährleisten.

Dieser kombinierte Ansatz ist heute das vorherrschende Modell in Unternehmensumgebungen. Er bietet die Garantien für den Aufbau von Vertrauen durch den asymmetrischen Schlüsselaustausch sowie die Leistungsfähigkeit der symmetrischen Datenverschlüsselung und vereint diese zu einem System, das Schlüssel und Schlüsselverwaltung in großem Maßstab verwaltet.

Was Quantencomputing für die symmetrische und die asymmetrische Kryptografie bedeutet

Quantencomputer stellen keine gleichermaßen große Bedrohung für die symmetrische und die asymmetrische Kryptografie dar. Die Auswirkungen unterscheiden sich bei den beiden Ansätzen erheblich.

Die asymmetrische Kryptografie istdem größerenRisikoausgesetzt.
Quantencomputer, auf denen der Shor-Algorithmus läuft, könnten die mathematischen Grundlagen untergraben, auf denen RSA, ECC und Diffie-Hellman beruhen. Die Faktorisierungs- und diskrete Logarithmus-Probleme, die diese Algorithmen sicher machen, werden für einen ausreichend leistungsfähigen Quantencomputer trivial. Es gibt keinen genauen oder verlässlichen Zeitrahmen dafür, wann dies geschehen wird, doch Experten gehen davon aus, dass die Leistungsfähigkeit von Quantencomputern traditionelle asymmetrische Algorithmen innerhalb der nächsten fünf bis fünfzehn Jahre gefährden könnte. Asymmetrische quantenresistente Algorithmen wie ML-KEM, ML-DSA, SLH-DSA usw. wurden entwickelt, und der Migrationsprozess zur Nutzung dieser Algorithmen ist bereits im Gange.

Symmetrische Kryptografie ist widerstandsfähiger.
Grovers Algorithmus beeinträchtigt die symmetrische Verschlüsselung, indem er die Schlüsselstärke höchstens halbiert, was jedoch beherrschbar ist. Es wird erwartet, dass eine Erhöhung der Schlüsselgröße (beispielsweise der Wechsel von AES-128 zu AES-256) die Sicherheit gegenüber Quantenbedrohungen aufrechterhält. Bislang wurde kein effizienter Quantenalgorithmus entwickelt, der die der symmetrischen Kryptografie zugrunde liegenden mathematischen Probleme lösen kann.

„Erst sammeln, später entschlüsseln“ macht dies zu einem dringenden Problem.
Angreifer erfassen bereits heute verschlüsselte Daten mit der Absicht, diese zu entschlüsseln, sobald Quantencomputer einsatzfähig sind. Für alle durch asymmetrische Schlüssel geschützten Daten, die über Jahre oder Jahrzehnte hinweg vertraulich bleiben müssen, ist die Quantenbedrohung kein Problem der Zukunft. Sie ist bereits heute aktuell. Wenn Sie mehr über diese Bedrohung erfahren möchten, lesen Sie unserenausführlichen Artikel zu diesem Thema.

Die Post-Quanten-Kryptografie ist die Lösung für anfällige asymmetrische Algorithmen. Derzeit werden neue Algorithmen standardisiert, um RSA, ECC und Diffie-Hellman durch quantenresistente Alternativen zu ersetzen. Unternehmen, die bereits heuteKrypto-Agilitätin ihre Infrastruktur integrieren, werden in der Lage sein, den Übergang reibungslos zu bewältigen, wenn es soweit ist.

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Haben Sie Fragen zur Kryptografie? Wir haben die Antworten.

F: Was ist der Hauptunterschied zwischen symmetrischer und asymmetrischer Kryptografie?
Bei der symmetrischen Kryptografie wird sowohl für die Verschlüsselung als auch für die Entschlüsselung ein gemeinsamer Schlüssel verwendet, während bei der asymmetrischenKryptografie ein Schlüsselpaar zum Einsatz kommt: ein öffentlicher Schlüssel für die Verschlüsselung und ein privater Schlüssel für die Entschlüsselung. Die asymmetrische Kryptografie ist hinsichtlich der Schlüsselverteilung sicherer, die symmetrische Kryptografie ist jedoch bei der Verschlüsselung großer Datenmengen deutlich schneller.

F: Was ist sicherer: symmetrische oder asymmetrische Verschlüsselung?
Die asymmetrische Verschlüsselung bietet mehr Sicherheit beim Schlüsselaustausch, da der private Schlüssel niemals weitergegeben werden muss. Bei der symmetrischen Verschlüsselung besteht ein Risiko bei der Schlüsselverteilung, da derselbe Schlüssel an alle Beteiligten übermittelt werden muss. Bei korrekter Umsetzung bieten jedoch beide Verfahren einen hohen Schutz, und die meisten Systeme kombinieren beide Verfahren, um optimale Sicherheit zu gewährleisten.

F: Warum ist die symmetrische Verschlüsselung schneller als die asymmetrische Verschlüsselung?
Bei der symmetrischen Verschlüsselung kommen im Vergleich zur asymmetrischen Verschlüsselung kürzere Schlüssel und einfachere mathematische Operationen zum Einsatz. Die Durchführung von Verschlüsselung und Entschlüsselung mit einem einzigen gemeinsamen Schlüssel ist rechnerisch weniger aufwendig als die Arbeit mit einem Paar aus öffentlichem und privatem Schlüssel, was zu höheren Verarbeitungsgeschwindigkeiten und einem geringeren Ressourcenverbrauch führt.

F: Können symmetrische und asymmetrische Kryptografie gemeinsam verwendet werden?
Ja, und dies ist in der Praxis der gängigste Ansatz.SSL wird beispielsweise asymmetrische Kryptografie verwendet, um sicher einen temporären symmetrischen Sitzungsschlüssel zu erzeugen, mit dem dann die eigentliche Datenübertragung verschlüsselt wird. Dieses kombinierte Modell bietet sowohl den Vertrauensaufbau durch den asymmetrischen Schlüsselaustausch als auch die Geschwindigkeit der symmetrischen Datenverschlüsselung.

F: Was sind gängige Algorithmen für symmetrische und asymmetrische Kryptografie?
Zu den gängigen symmetrischen Algorithmen zählen AES (der heute am weitesten verbreitete Standard), ChaCha20 und der mittlerweile veraltete DES. Zu den gängigen asymmetrischen Algorithmen zählen RSA, ECC (Elliptic Curve Cryptography) und Diffie-Hellman. AES dominiert die symmetrischen Implementierungen, während RSA und ECC die am weitesten verbreiteten asymmetrischen Standards sind.

F: Inwiefern wirken sich Quantencomputer unterschiedlich auf symmetrische und asymmetrische Kryptografie aus?
Quantencomputer stellen eine weitaus größere Bedrohung für die klassische asymmetrische Kryptografie dar, da der Shor-Algorithmus die mathematischen Probleme (Faktorisierung, diskrete Logarithmen) knacken kann, auf denen RSA und ECC beruhen. Die symmetrische Kryptografie ist widerstandsfähiger; Grovers Algorithmus verringert zwar ihre effektive Sicherheit, doch durch eine Verdopplung der Schlüsselgröße (beispielsweise durch den Wechsel zu AES-256) lässt sich der Schutz voraussichtlich aufrechterhalten. Es gibt jedoch auch asymmetrische Algorithmen, die gegen Quantenangriffe resistent sind.

F: Wie sollten Unternehmen ihre kryptografische Infrastruktur für die Zukunft rüsten?
Unternehmen sollten zunächst einen Überblick über alle kryptografischen Ressourcen in ihrer gesamten Infrastruktur gewinnen. Auf dieser Grundlage sollten sie dann „Krypto-Agilität“ aufbauen: die Fähigkeit, Algorithmen ohne Betriebsunterbrechungen auszutauschen. Dies versetzt sie in die Lage, auf Post-Quanten-Kryptografie-Standards umzustellen und gleichzeitig kurzfristige Anforderungen wie das Zertifikatslebenszyklusmanagement und die Einhaltung von Vorschriften zu bewältigen.

F: Was versteht man unter der Bedrohung „Harvest now, decrypt later“?
Damit ist gemeint, dass Angreifer heute verschlüsselte Daten abfangen, um sie in Zukunft zu entschlüsseln, sobald Quantencomputer leistungsfähig genug sind, um aktuelle asymmetrische Algorithmen zu knacken. Das bedeutet, dass sensible Daten, für die eine langfristige Vertraulichkeit erforderlich ist und die auf asymmetrischer Kryptografie beruhen, bereits gefährdet sind, obwohl es noch keine Quantencomputer gibt, die in der Lage sind, Verschlüsselungen zu knacken.