Risiken der Quanteninformatik für die Kryptografie: Was Ihr Unternehmen jetzt wissen muss

Die Entwicklung der Quantencomputer schreitet schneller voran, als den meisten Unternehmen bewusst ist, und viele der kryptografischen Algorithmen, die Ihre Geschäftsabläufe heute schützen, werden schon in wenigen Jahren knackbar sein. Dies ist kein fernes wissenschaftliches Problem, sondern ein aktuelles Geschäftsrisiko.

Die Branche bezeichnet diesen Wendepunkt als „Q-Day“ – den Moment, in dem Quantencomputer leistungsfähig genug werden, um die kryptografischen Standards zu knacken, die die Internetkommunikation, Finanztransaktionen und Unternehmensdaten sichern. Die aktuellen Schätzungen variieren, doch die Entwicklung beschleunigt sich. Laut einer McKinsey-Umfrage erwarten 72 % der Experten bis 2035 einen kryptografisch relevanten Quantencomputer (d. h. einen Quantencomputer, der in der Lage ist, moderne Kryptografie zu knacken), während andere bereits Zeiträume zwischen 2029 und 2030 ins Auge fassen. Unternehmen, die zu lange warten, werden nicht genügend Zeit haben, um ihre Sicherheit zu gewährleisten, während sie alle Planungsschritte durchlaufen. Der Wandel muss jetzt beginnen.

Die Zeit für die Vorbereitung wird immer knapper. Und die Folgen von Untätigkeit reichen weit über den IT-Bereich hinaus.

Was Quantencomputer für die heutige Kryptografie bedeuten

Die Kommunikationsprotokolle, die nahezu alle Online-Aktivitäten Ihres Unternehmens schützen, stützen sich auf mindestens einen anfälligen kryptografischen Algorithmus. Dabei handelt es sich um bekannte klassische Verfahren wie RSA, ECDH, ECDSA usw., deren Sicherheit entweder auf der Schwierigkeit der Faktorisierung großer Zahlen oder auf der Lösung eines Problems beruht, das als diskreter Logarithmus bezeichnet wird. Diese Algorithmen bilden die Grundlage für TLS , VPNs, Zahlungsabwicklung, digitale Signaturen und sichere E-Mails. Ihre Sicherheit beruht auf mathematischen Problemen, die klassische Computer nicht innerhalb eines angemessenen Zeitraums lösen können.

Quantencomputer ändern diese Gleichung. Dieser bahnbrechende Rechenansatz ermöglicht Geschwindigkeitssteigerungen bei der Lösung bestimmter Probleme, wobei einige dieser Verbesserungen erheblich sind und einen Bezug zur modernen Kryptografie haben. Shors Algorithmus ist ein solches Beispiel: Er ermöglicht es einem Angreifer, bestimmte Probleme exponentiell schneller zu lösen als mit jeder der bestehenden klassischen Lösungen. Aktuelle Quantencomputer sind zwar noch nicht in der Lage, Shors Algorithmus mit für die Kryptografie relevanten Parametern auszuführen, doch wird sich dies voraussichtlich in den kommenden Jahren ändern. Ein ausreichend leistungsfähiger Quantencomputer könnte Shors Algorithmus nutzen, um die RSA- und ECC-Kryptografie innerhalb von Tagen zu knacken – statt der Milliarden von Jahren, die ein klassischer Computer dafür benötigen würde.

Das NIST hat bereits reagiert und mehrere Standards für die postquantenkryptografische (PQC) Kryptografie fertiggestellt. Diese Algorithmen sind so konzipiert, dass sie auf normalen klassischen Computern laufen und quantenangriffssicher sind; sie stellen die Zielstandards dar, auf die Standardisierungsorganisationen ihre Umstellung ausrichten sollten. Beispiele hierfür sind ML-KEM für die Schlüsselkapselung sowie ML-DSA und SLH-DSA für digitale Signaturen. Weitere Standards sind in Vorbereitung, um mathematische Vielfalt und Robustheit für zukünftige PQC-Implementierungen zu gewährleisten. Der entscheidende Punkt für Sicherheitsteams: Die Algorithmen, auf die sich Ihr Unternehmen heute stützt, haben ein Ablaufdatum. Die Frage ist, ob Sie bereit sein werden, wenn es soweit ist.

Jetzt ernten, später entschlüsseln: Warum das Risiko bereits besteht

Quantencomputer müssen noch nicht einmal voll ausgereift sein, um Ihre Daten zu gefährden. Eine Strategie, die als„Harvest Now, Decrypt Later“(HNDL) bekannt ist, bedeutet, dass Angreifer bereits jetzt verschlüsselte Daten sammeln, um diese zu entschlüsseln, sobald Quantencomputer einsatzfähig sind.

Wir wissen, dass Daten bereits jetzt gestohlen werden, um sie später zu entschlüsseln. Angreifer müssen nicht direkt in Ihre Systeme eindringen. Sie können verschlüsselten Datenverkehr aus dem Internet abfangen und speichern, bis Quantencomputer einen Großteil der derzeit eingesetzten Verschlüsselungsverfahren knacken können.

Auch wenn es schwierig ist, in einem konkreten Fall unwiderlegbare Beweise zu liefern, handelt es sich hierbei nicht um ein hypothetisches Gedankenexperiment. Es ist bekannt, dass Akteure von Nationalstaaten verschlüsselte Daten in großem Umfang horten. Zu den Zielen gehören geistiges Eigentum, Geschäftsgeheimnisse, pharmazeutische Forschung, Finanzunterlagen, Daten aus dem Gesundheitswesen und geheime Regierungskommunikation. Jede Information, die langfristig vertraulich bleiben muss, ist gefährdet, denn die Daten, die Sie heute übertragen, könnten in fünf bis zehn Jahren lesbar sein. Vielleicht sogar schon früher.

Die Schlussfolgerung ist klar: Die Gefahr, die Quantencomputer für die Kryptografie darstellen, ist kein Problem der Zukunft. Es handelt sich um ein aktuelles Datenschutzproblem. Organisationen, die sensible Daten mit langer Aufbewahrungsdauer speichern – von Patientenakten bis hin zu firmeneigenen Forschungsergebnissen –, sind bereits heute einem Risiko ausgesetzt.

Die wirtschaftliche Begründung: Warum dies eine Priorität auf Vorstandsebene ist und nicht nur ein IT-Problem

Das Risiko, das Quantencomputer für die Kryptografie darstellen, ist nicht nur ein Infrastruktur- oder Sicherheitsproblem. Es handelt sich um ein strategisches Geschäftsrisiko, das ebenso wie KI-Governance und Cyber-Resilienz auf der Tagesordnung der Unternehmensleitung stehen sollte.

Berücksichtigen Sie die geschäftlichen Risiken. Wenn die derzeitige Kryptografie knackbar wird, ziehen sich die Folgen auf alle Bereiche aus:

• Geistiges Eigentum und Datenlecks:Geschäftsgeheimnisse sowie personenbezogene und sensible Daten sind sofort gefährdet, sobald ein ausreichend leistungsfähiger Quantencomputer entwickelt wird. Zudem gelten sie aufgrund desHNDL-Angriffsbereits als anfällig.
• Störungen im Umsatz:Zahlungssysteme, Partnerintegrationen und digitale Handelsplattformen, die auf den zuvor genannten Kryptosystemen basieren, könnten mit neuen Standards inkompatibel werden, was Notfall-Upgrades erforderlich machen oder zu Transaktionsfehlern führen könnte.
• Rufschädigung:Ein quantenbasierter Datenverstoß, der Kundendaten betrifft, hätte verheerende Folgen, insbesondere wenn das Unternehmen es versäumt hätte, die allgemein empfohlenen Vorsichtsmaßnahmen zu ergreifen.
• Vertrauensverlust bei Kunden:Kunden und Partner erwarten zunehmend, dass ihre Anbieter zukunftsorientierte Sicherheitsmaßnahmen nachweisen. Unternehmen ohne einen Plan zur Vorbereitung auf die Quanteninformatik laufen Gefahr, Aufträge an Wettbewerber zu verlieren, die ihre Bereitschaft unter Beweis stellen können.
• Regulatorische Haftung:Da die Aufsichtsbehörden zunehmend die Post-Quantum-Bereitschaft verlangen (siehe nächster Abschnitt), drohen Unternehmen ohne einen dokumentierten Umstellungsplan Compliance-Lücken und mögliche Strafen.

Sicherheitsverantwortliche stufen die Vorbereitung auf die Post-Quanten-Ära zunehmend als eines der drei größten strategischen Risiken ein. Die Kosten für eine proaktive Planung betragen nur einen Bruchteil der Kosten für eine reaktive Krisenbewältigung, und Unternehmen, die jetzt damit beginnen, werden einen erheblichen Wettbewerbsvorteil haben.

Der Druck durch Regulierungs- und Compliance-Anforderungen nimmt zu

Die Aufsichtsbehörden warten nicht auf den „Q-Day“. Die regulatorischen Rahmenbedingungen für die Vorbereitung auf die Post-Quanten-Ära nehmen bereits Gestalt an.

In den Vereinigten Staaten gehört die Bundesregierung zu den aktivsten Akteuren. Das National Security Memorandum 10 (Mai 2022) legte die grundlegende Strategie fest, und das nach wie vor gültige Memorandum M-23-02 des Office of Management and Budget weist die Behörden an, ihre kryptografischen Systeme zu erfassen, zu priorisieren und Finanzierungsschätzungen für die Migration zu erstellen. Der Zeitplan wurde daraufhin deutlich gestrafft: Die Executive Order 14412, „Securing the Nation Against Advanced Cryptographic Attacks“ (22. Juni 2026), weist die Behörden an, hochwertige Vermögenswerte und Systeme mit hoher Auswirkung bis zum 31. Dezember 2030 auf eine postquantenbasierte Schlüsselerstellung und bis zum 31. Dezember 2031 auf postquantenbasierte digitale Signaturen umzustellen – deutlich vor dem ursprünglich im NSM-10 angedeuteten Zeitrahmen von 2035. Dieselbe Anordnung weitet die Anforderung auf die Lieferkette aus und beauftragt den FAR-Rat mit der Ausarbeitung einer Vorschrift, die betroffene Auftragnehmer verpflichtet, bis Ende 2030 FIPS-Standards einzuhalten, die PQC integrieren. Die finalisierten Standards des NIST (SP 800-208, FIPS 203, 204 und 205, die in den letzten Jahren veröffentlicht wurden, wobei HQC und Falcon in Kürze zur Veröffentlichung vorgesehen sind) bilden die technische Grundlage für diese Umstellungen.

In Europa zeigt sich ein zweigeteiltes Bild. Der EU-Cyber-Resilience-Act (in Kraft seit Dezember 2024, wobei die wichtigsten Verpflichtungen ab Dezember 2027 gelten) verpflichtet Hersteller von Produkten mit digitalen Elementen dazu, Sicherheit von Anfang an zu integrieren und Schwachstellen über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg zu behandeln. Bei Nichteinhaltung drohen Strafen von bis zu 15 Millionen Euro oder 2,5 % des weltweiten Jahresumsatzes sowie der Verlust des Zugangs zum EU-Markt für nicht konforme Produkte. Der CRA ist eher ein horizontales Produktsicherheitsgesetz als eine quantenspezifische Vorschrift, obwohl seine Anforderungen an den Stand der Technik und den Lebenszyklus zunehmend Krypto-Agilität voraussetzen. Der tatsächliche Zeitplan der EU für die Post-Quantum-Umstellung ist in der von der NIS-Kooperationsgruppe im Juni 2025 veröffentlichten „Coordinated Implementation Roadmap“ festgelegt, die die Mitgliedstaaten auffordert, ihre Umstellung bis Ende 2026 zu beginnen, Systeme mit hohem Risiko und kritische Infrastrukturen bis Ende 2030 zu sichern und die Migration so weit wie möglich bis 2035 abzuschließen. Ein Vorschlag zur Überarbeitung der NIS2-Richtlinie würde noch weiter gehen und die Planung der Umstellung auf PQC zu einer ausdrücklich genannten Verpflichtung machen, anstatt sie nur aus allgemeinen kryptografischen Anforderungen abzuleiten.

Bestehende Datenschutzvorschriften verstärken dieses Risiko noch. Sowohl die Europäische Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO) als auch der California Consumer Privacy Act stellen strenge Anforderungen an den Schutz personenbezogener Daten. Sollten heute erhobene verschlüsselte Daten durch einen zukünftigen Quantenangriff entschlüsselt werden, könnten Unternehmen rückwirkend haftbar gemacht werden, weil sie zum Zeitpunkt der Erhebung keine angemessenen Sicherheitsvorkehrungen getroffen haben. Das regulatorische Risiko steigt mit jedem Monat, in dem nichts unternommen wird.

Die Aufsichtsbehörden beschleunigen bereits ihre Zeitpläne für die Einhaltung der Post-Quanten-Vorschriften. Wie sieht Ihr kryptografischer Bestand aus? Wie sieht Ihr Priorisierungsplan aus? Wo werden Sie zuerst Upgrades vornehmen? Unternehmen, die diese Fragen nicht beantworten können, sehen sich einer zunehmenden Kontrolle ausgesetzt.

Branchenfokus: Wer ist am stärksten gefährdet?

Zwar stellt das Quantencomputing ein Risiko dar, das jede Organisation betrifft, die Kryptografie einsetzt, doch sind bestimmte Branchen davon in besonderem Maße betroffen.

Der Finanzdienstleistungssektorsteht an vorderster Front. Banken, Zahlungsabwickler und Finanzinstitute sind bei jeder Transaktion auf Kryptografie angewiesen. Ein Einbruch in RSA, ECDH, ECDSA usw. würde Zahlungsabwicklungssysteme, die Kommunikation zwischen den Banken und die Finanzdaten der Kunden gefährden. Die Kosten für eine Notfallmigration über die weltweit verteilte Finanzinfrastruktur wären enorm, und die Reputationsschäden infolge eines quantenbasierten Sicherheitsverstoßes wären gravierend.

Das Gesundheitswesensieht sich einem sich verschärfenden Risiko gegenüber. Für Patientenakten gelten gesetzliche Aufbewahrungspflichten, die sich über Jahrzehnte erstrecken, wodurch sie zu bevorzugten Zielen für HNDL-Angriffe werden. Ein Szenario, in dem Angreifer durch entschlüsselte historische Daten Zugriff auf Millionen von Patientenakten erlangen, führt zu einer ausweglosen Situation: Organisationen sehen sich mit Lösegeldforderungen in beispiellosem Ausmaß sowie mit Bußgeldern aufgrund der Datenpanne konfrontiert. Organisationen im Gesundheitswesen stehen zudem vor der zusätzlichen Herausforderung, dass Altsysteme und medizinische Geräte mit integrierter Kryptografie nicht ohne Weiteres aktualisiert werden können.

Jeder Sektor, der langlebige sensible Daten verwahrt, sollte sich einem erhöhten Risiko ausgesetzt sehen. Dazu zählen Regierungsbehörden, Rüstungsunternehmen, Anwaltskanzleien, die vertrauliche Kommunikation bearbeiten, sowie Institutionen, die geistiges Eigentum besitzen. Sie alle verfügen über Informationen, die über Jahrzehnte hinweg vertraulich bleiben müssen, und fallen daher in diese Kategorie.

Warum die Migration länger dauert, als man denkt

Eines der gefährlichsten Missverständnisse in Bezug auf die Quantenbereitschaft ist die Annahme, dass Unternehmen abwarten und dann schnell aufrüsten können, sobald die Bedrohung unmittelbar bevorsteht. Die Realität ist weitaus komplexer.

Branchenschätzungen zufolge dauert eine vollständige kryptografische Migration bei den meisten Unternehmen etwa 10 Jahre. Dieser Zeitrahmen umfasst drei Phasen: die Bestandsaufnahme aller kryptografischen Ressourcen im gesamten Unternehmen, die Priorisierung der Systeme, die zuerst aktualisiert werden sollen, sowie die Durchführung (Implementierung und Test) der Migration selbst. Es handelt sich hierbei nicht um ein einfaches software . Vielmehr muss die grundlegende Infrastruktur erneuert werden – von Zertifikaten und Schlüsseln über PKI bis hin zu hardware und der Firmware eingebetteter Geräte. Diese Algorithmen weisen Anforderungen und Eigenschaften auf, die sich von den klassischen Verfahren unterscheiden.

Die G7-Cyber-Expertengruppe und das US-Finanzministerium haben stufenweise Empfehlungen veröffentlicht, die die Dringlichkeit dieser Maßnahmen unterstreichen. Organisationen sollten inzwischen über einen Planungsrahmen verfügen, ihre kryptografische Bestandsaufnahme bis 2026 abschließen und bis Anfang 2027 mit der Priorisierung von Upgrades beginnen.

Die Zahlen lassen keinen Raum für Optimismus. Wenn das Zeitfenster für die Umstellung vier bis sechs Jahre beträgt und die Migration zehn Jahre dauert, hinken Unternehmen, die noch nicht mit der Planung begonnen haben, bereits hinterher. Das ist nun das Problem von morgen. Ich würde dies mit folgendem Sprichwort vergleichen: Der beste Zeitpunkt, einen Baum zu pflanzen, war vor 20 Jahren; der zweitbeste Zeitpunkt ist heute.

Wo soll man anfangen: Die Erstellung Ihres Plans zur Vorbereitung auf die Quanten-Ära

Der erste Schritt ist derselbe, auf den sich Sicherheitsexperten und Aufsichtsbehörden einig sind: Man muss wissen, was man hat.

Step 1: Cryptographic inventory and discovery.
You cannot protect what you cannot see. A comprehensive cryptographic inventory identifies every algorithm, certificate, key, and cryptographic library across your environment, including PKI infrastructure, machine certificates, APIs, code signing certificates, and embedded cryptography in IoT devices and open source code.

Das ist schwieriger, als es klingt. Wie Chris Hickman, CSO Keyfactor, feststellte: „Das häufigste Problem, das wir beobachten, ist, dass es Unternehmen nach wie vor an Transparenz mangelt. [Kryptografie] ist überall zu finden, und nun muss man sie erst einmal aufspüren.“ Zertifikate und Zertifizierungsstellen sind über die gesamten Systeme verteilt, von einzelnen IoT im Feld bis hin zu Bibliotheken, die in kompilierte software eingebettet sind.

Step 2: Prioritize high-risk systems.
Once you have visibility, rank your cryptographic assets by risk exposure. Systems protecting long-lived sensitive data, customer-facing transaction processing, and regulatory-critical infrastructure should move to the top of the migration queue.

Step 3: Execute the migration.
This includes updating implementations and devices, testing new deployments and updating procurement policies. Every new hardware and software purchase should include quantum-safe compatibility requirements. Organizations that continue purchasing systems with embedded vulnerable cryptography are extending their migration timeline and increasing costs.

Budget for a multi-year program.
Reactive migration after Q Day, when quantum computers will break these cryptographic algorithms, will cost significantly more than a planned, phased approach. Build quantum readiness into your annual security budget now, and frame it as risk reduction rather than discretionary spending.

Wie Keyfactor helfen Keyfactor

Gerade bei den oben beschriebenen Herausforderungen – der Erkennung kryptografischer Elemente, der Zertifikatsverwaltung und der Algorithmusmigration – bietet die Plattform Keyfactoreinen entscheidenden Mehrwert.

Cryptographic discovery and inventory.
Keyfactor’s AgileSec has the ability to inventory certificate authorities from multiple points across the enterprise, connecting to appliances and applications on the back end to identify what certificates are present in those systems. This visibility is the essential foundation for any quantum readiness program.

Certificate lifecycle management.
Keyfactor’s Command includes a lifecycle manager for digital certificates that detects, finds, and brings them all in, managing them on an ongoing basis. This continuous management capability ensures that organizations maintain visibility as their environments evolve, rather than treating inventory as a one-time exercise.

Crypto-agility.
Federal mandates and industry best practices call for agility in dealing with cryptography, because the cryptographic landscape will continue to evolve even after migrating to PQC. Keyfactor also offers an open-source cryptography stack that allows organizations to implement post-quantum algorithms into their own custom software development, building flexibility into the migration process.

PQC Lab.
Organizations can explore post-quantum readiness through Keyfactor’s PQC Lab, which provides open-source toolkits, free trials, and resources to begin testing quantum-safe implementations.

Der Einsatz der richtigen Werkzeuge von Anfang an macht den Unterschied zwischen einem kontrollierten Wandel und einer Krisenreaktion aus. Keyfactor Unternehmen Keyfactor , eine überwältigende Herausforderung in ein strukturiertes, umsetzbares Programm zu verwandeln.

Haben Sie Fragen zu den Risiken der Quantencomputer? Wir haben die Antworten.

What is Q Day and when is it expected to happen?
Q Day is the point at which quantum computers become powerful enough to break many of the cryptographic algorithms most businesses rely on today. Current estimates suggest this could occur as early as 2029 to 2030, based on the accelerating pace of quantum hardware development.

Which cryptographic algorithms are most at risk from quantum computing?
RSA, ECDH, ECDSA, etc., are the two public-key algorithm families most vulnerable to quantum attacks. These algorithms underpin much of internet security, payment processing, and enterprise communication.

What is a “harvest now, decrypt later” attack?
Adversaries collect encrypted data today and store it, planning to decrypt it in the future once quantum computing makes much of the current cryptography breakable. This means sensitive data transmitted now could be exposed years from now.

Is quantum cryptography risk only a concern for large enterprises?
No. Any organization that stores or transmits sensitive data, processes payments, or must comply with data privacy regulations faces quantum cryptography risk. Third-party and supply chain relationships also create exposure.

How long does it take to migrate to post-quantum cryptography?
Industry estimates suggest a full migration takes approximately 10 years, covering inventory, prioritization, and phased upgrades. Given that quantum threats may materialize within four to six years, organizations that have not started planning face significant time pressure.

What should my organization do first to prepare?
Start with a comprehensive cryptographic inventory: identify every algorithm, certificate, key, and cryptographic library across your environment. This foundational step informs prioritization and budgeting for the migration ahead.

What are NIST’s post-quantum cryptography standards?
NIST has finalized several post-quantum cryptographic algorithms, including ML-KEM and ML-DSA, designed to resist quantum attacks. These standards provide the target algorithms organizations should plan to migrate toward.

How does Keyfactor help with post-quantum readiness?
Keyfactor provides automated cryptographic discovery (identifying all certificates and algorithms across your infrastructure), certificate lifecycle management through PKI, and crypto-agility capabilities that enable organizations to transition to quantum-safe algorithms without disrupting operations.