Die wichtigsten Schritte zur quantensicheren Kryptographie

Die Quanteninformatik bietet die Möglichkeit, einige der schwierigsten Rechenprobleme der Welt durch massiv verbesserte Geschwindigkeit und Skalierbarkeit zu lösen. Diese neue Technologie ist jedoch nicht ohne Risiken. 

Eines Tages könnten die Fortschritte im Quantencomputing es einem großen Quantencomputer ermöglichen, alle derzeit verwendeten Verschlüsselungsmethoden schnell zu knacken. Die heutige Kryptografie beruht auf Komplexität. Während wir die Komplexität durch eine Erhöhung der Schlüssellängen steigern können, kann die Quanteninformatik dies leicht trivialisieren. 

As quantum computing advances, there are steps you can take to protect your sensitive data. Post-quantum cryptography (PQC) can protect against future threats. 

Schritt 1: Bewerten Sie Ihre aktuelle Landschaft

Um sich vor zukünftigen Bedrohungen zu schützen, müssen Sie wissen, wie Ihre aktuelle kryptografische Landschaft aussieht. 

Start with a comprehensive discovery of your assets. Conduct data and system inventory to identify and document all encryption methods, keys and tokens currently in use in your organization. This includes cryptographic inventory at rest and in transit.

Unternehmen verfügen oft über zahlreiche Zertifikate und Schlüssel, die über ihre Umgebungen verteilt sind, unabhängig davon, ob sie in der Cloud oder vor Ort liegen. Ein Tiefenscan kann versteckte oder eingebettete kryptografische Elemente aufspüren. 

Sobald Sie alle Zertifikate identifiziert haben, sortieren Sie sie in einem zentralen Inventar für eine konsolidierte Verwaltung. Stellen Sie außerdem fest, wo Sie öffentliche Schlüssel verwenden, da diese besonders anfällig für Quantencomputer-Bedrohungen sind. 

Die Analyse der kryptografischen Standards dieser Anlagen hilft Ihnen, anfällige Algorithmen zu identifizieren. Wenn Sie wissen, welche Systeme auf Post-Quantum-Standards umgestellt werden müssen, können Sie mit der Planung für diese Eventualität beginnen. 

Schritt 2: Prioritäten für anfällige Datensätze und Systeme setzen 

Es ist nicht machbar, alle Ihre digitalen Werte auf einmal durch Post-Quantum-Algorithmen zu schützen. Wenn Sie überlegen, welche Systeme zuerst auf Post-Quantum-Standards umgestellt werden müssen, denken Sie an die Daten und Systeme, die sensible oder unternehmenskritische Informationen verarbeiten. Ermitteln Sie, welche Daten auf anfällige Verschlüsselungsmethoden angewiesen sind, insbesondere auf Public-Key-Algorithmen.

Die Anlagen, die ganz oben auf Ihrer Liste stehen sollten, sind diejenigen, die die sensibelsten Daten enthalten und/oder die wichtigsten Dienste für Ihr Unternehmen bereitstellen. Erstellen Sie eine risikobasierte Prioritätenliste, um die Reihenfolge der Upgrades festzulegen. Sobald Sie diese Liste erstellt haben, skizzieren Sie die Maßnahmen, die Sie für jeden Prioritätspunkt ergreifen müssen, sei es der Austausch von Algorithmen oder die Anpassung der Schlüssellänge.

Schritt 3: Post-Quantum-Kryptographie verwenden

The National Institute of Standards and Technology (NIST) has approved post-quantum cryptography (PQC) algorithms. These algorithms secure a wide range of electronic information. NIST urges system administrators to transition to these new standards as soon as possible to protect their systems.  These algorithms replace the classical algorithms such as RSA and ECC for PKI based authentication, encryption and digital signatures.  

Wenn Sie überlegen, welchen Algorithmus Sie verwenden wollen, sollten Sie sich die bisherigen Bewertungen Ihrer Infrastruktur ansehen. Stimmen Sie jeden PQC-Algorithmus auf seinen Zweck ab: ML-KEM für allgemeine Verschlüsselung und ML-DSA für digitale Signaturen zum Beispiel. Die Wahl eines hybriden Verschlüsselungsmodells, das klassische und Post-Quantum-Algorithmen in der Übergangsphase kombiniert, kann die Kompatibilität im weiteren Verlauf Ihrer Infrastruktur unterstützen.

Quantum safe encryption implementation can be complex, but you don’t have to go it alone. Enterprise public key infrastructure (PKI) solutions like Keyfactor EJBCA offer built-in PQC support. You can be confident that you’re protecting sensitive internet traffic from future risks. 

Schritt 4: Erstellen eines wirksamen PQC-Migrationsplans 

It won’t be possible to complete a full PQC transition overnight, so you’ll need to create a migration plan. The key to effective PQC migration is to prioritize assets based on sensitivity, risks, and exposure to quantum threats. 

Zu den bewährten Verfahren für die PQC-Migration gehören eine schrittweise Implementierung, Tests und Schulungen. Ein schrittweiser Implementierungsansatz ermöglicht es Ihnen, Prioritäten für Ihre Anlagen zu setzen. Außerdem können Sie so Daten über die Implementierung sammeln, um festzustellen, was funktioniert und was nicht. Diese Daten aus der ersten Implementierungsphase können Sie dann für künftige Phasen nutzen. Planen Sie auf jeden Fall Zeit für Tests ein, um Ihre Implementierung zu validieren, und für Schulungen, um sicherzustellen, dass Ihre Teammitglieder über die Fähigkeiten und Kenntnisse verfügen, um die neuen Standards einzuhalten. 

Legen Sie bei der Migrationsplanung klare Schritte fest, einschließlich Zeitvorgaben, verantwortlicher Beteiligter und Upgrade-Anforderungen. Die Festlegung von Zeitplänen und Beteiligten schafft ein Gefühl von Struktur und Verantwortlichkeit. Was die Upgrade-Anforderungen betrifft, so sind einige Geräte und/oder software möglicherweise nicht mit quantensicheren Verschlüsselungsalgorithmen kompatibel. Dann ist es vielleicht an der Zeit, auf etwas anderes umzusteigen. Wenn Sie in Upgrades investieren, müssen Sie auch einen Bereitstellungsplan für diese erstellen. 

Im Rahmen Ihres PQC-Migrationsplans müssen Sie Richtlinien und Verfahren festlegen. Richtlinien und Verfahren leiten Ihre Teams zur sicheren und konsistenten Implementierung von PQC-Algorithmen an. 

Darüber hinaus beschleunigt der Einsatz von Automatisierungswerkzeugen die Erkundungs-, Verfolgungs- und Migrationsprozesse. Diese Werkzeuge reduzieren menschliche Fehler, so dass Sie sicher sein können, dass Ihre Prozesse stabiler und sicherer sind. 

Schritt 5: Modernisieren Sie Ihre PKI für Krypto-Agilität

NIST has proposed a deprecation timeline for transition to PQC. That’s why crypto-agility is crucial. Crypto-agility refers to the ability to replace and adapt cryptographic algorithms across applications, devices, and infrastructures without interrupting systems to achieve resiliency. 

Die rasche Einführung der quantensicheren Verschlüsselung ist für den Schutz von Daten unerlässlich. Es gibt jedoch einige Maßnahmen, die Sie ergreifen könnten, die Ihre Krypto-Fähigkeit behindern. Bei der manuellen Verwaltung von PKI-Zertifikaten ist es schwieriger zu verstehen, welche Zertifikate Sie haben und welche aktualisiert werden müssen. Infolgedessen wird die Umstellung auf PQC-Algorithmen mehr Zeit in Anspruch nehmen. 

Automating PKI processes helps speed up the transition to post-quantum cryptography. Keyfactor Command automates the discovery of PKI certificates so you can speed up your migration to PQC algorithms. With our acquisition of CipherInsights, a cryptographic discovery solution, we’ve enabled continuous monitoring and visibility to protect your sensitive data.

Quantensichere Verschlüsselung zur Reduzierung von Bedrohungen 

Mit dem sich abzeichnenden Aufkommen von Quantencomputern wird die Cybersicherheitslandschaft bald von neuen Bedrohungen heimgesucht werden. Die Einführung eines kryptoagilen Rahmens ist für den Schutz Ihres Unternehmens unerlässlich. 

Eines der Risiken des Quantencomputings besteht darin, dass Hacker verschlüsselte Daten stehlen könnten, um sie später zu entschlüsseln. Eine schnelle Umstellung kann dies verhindern. 

Keyfactor wants to help you prepare for the post-quantum era, which is why we’ve created the PQC Lab. It’s an all-in-one resource hub for everything you want to know about PQC. You’ll learn about the latest news in quantum readiness, find tools to secure your systems and data, and get hands-on experience with a free SaaS-based PKI sandbox to quickly test quantum-ready certificates.

You can explore Keyfactor Command, SignServer, and Bouncy Castle in Azure for a deeper understanding of how these solutions work and protect you from threats. 

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