Post-Quantum-PKI: Ein praktischer Leitfaden zur Vorbereitung für Sicherheitsteams in Unternehmen

Die Quantenuhr tickt

Quantencomputing ist längst keine theoretische Kuriosität mehr. Es ist eine Realität, die immer näher rückt und die Art und Weise, wie Unternehmen ihre sensibelsten Daten schützen, sowie die Public-Key-Infrastruktur (PKI), die diesem Schutz zugrunde liegt, grundlegend verändern wird.

Schätzungen zufolge werden Quantencomputer, die die derzeitige Kryptografie gefährden können, etwa im Jahr 2030 oder kurz danach auf den Markt kommen. Dieser Zeitrahmen mag noch weit entfernt erscheinen, doch die Bedrohung ist bereits Realität. Angreifer sammeln bereits heute verschlüsselte Daten in der Erwartung, diese entschlüsseln zu können, sobald die Quanten-Technologie ausgereift ist. Diese Strategie – „jetzt sammeln, später entschlüsseln“ – bedeutet, dass durch heutige Algorithmen geschützte Daten rückwirkend offengelegt werden könnten. Laut den jüngsten Ergebnissendes „Thales Data Threat Report“erkennen die meisten Unternehmen dies bereits als ihr größtes Quantenrisiko an.

Die bevorstehende Einführung von Quantencomputern bedeutet, dass die meisten Algorithmen, auf die wir derzeit im Bereich der PKI setzen, nicht mehr sicher sein werden. Die Frage ist nicht, ob sich Ihr Unternehmen darauf vorbereiten muss. Die Frage ist, ob Sie sich schnell genug darauf vorbereiten.

Dieser Leitfaden bietet ein praktisches Fünf-Schritte-Konzept für Sicherheitsteams in Unternehmen, die über das reine Bewusstsein hinausgehen und konkrete Maßnahmen ergreifen müssen. Ganz gleich, ob Sie als CISO eine strategische Roadmap erstellen, als PKI-Administrator Infrastrukturänderungen planen oder als IT-Sicherheitsverantwortlicher die Bereitschaft von Anbietern bewerten – diese Schritte helfen Ihnen dabei, einen klaren Weg zur Quantenresilienz zu ebnen.

Warum Quantencomputer Ihre PKI gefährden

Um die Dringlichkeit zu verstehen, ist es hilfreich zu begreifen, was sich durch Quantencomputing auf einer grundlegenden Ebene verändert.

Die heutige PKI stützt sich auf asymmetrische kryptografische Algorithmen, vor allem RSA und die Kryptografie auf elliptischen Kurven (ECC), um Vertrauen herzustellen, Identitäten zu authentifizieren und Daten während der Übertragung zu schützen. Diese Algorithmen beziehen ihre Sicherheit aus mathematischen Problemen, die klassische Computer nicht innerhalb eines angemessenen Zeitraums lösen können.

Quantencomputer ändern diese Gleichung. Sobald Quantencomputer einen ausreichenden Reifegrad erreicht haben, werden sie in der Lage sein, die traditionelle Kryptografie grundlegend zu untergraben. Insbesondere kann der Shor-Algorithmus große Zahlen in Primfaktoren zerlegen und das Problem des diskreten Logarithmus exponentiell schneller lösen als jeder klassische Computer, wodurch die mathematischen Grundlagen untergraben werden, auf denen klassische Verfahren wie RSA, ECDH, ECDSA usw. beruhen.

Die Herausforderung wird durch den Zeitrahmen für die Reaktion noch verschärft. Sobald die Quantencomputer diese Reifegradstufe erreicht haben, bleibt jedem Unternehmen nur relativ wenig Zeit, um darauf zu reagieren. Die Planung muss bereits im Gange sein. Unternehmen, die erst auf die Einführung von Quantencomputern warten, bevor sie Maßnahmen ergreifen, werden sich unter Druck gezwungen sehen, ihre tief verwurzelte kryptografische Infrastruktur in aller Eile zu überarbeiten – ein Szenario, das das Risiko schwerwiegender Fehler, störender Ausfälle und verheerender Sicherheitsvorfälle drastisch erhöht.

Aus Risikosicht stellt das Quantencomputing eine grundlegende Wende dar. Jedes Gerät, das in irgendeiner Form Kryptografie nutzt, wird zum Ziel, und wenn die Kryptografie nicht quantenresistent ist, ist dieses Gerät nun angreifbar. Die Infrastrukturen, die Unternehmen heute aufbauen, müssen fünf oder mehr Jahre lang Bestand haben, was bedeutet, dass die heute getroffenen Entwurfsentscheidungen darüber entscheiden, ob diese Systeme dem Quantenwandel standhalten können.

Was das NIST standardisiert hat (und was das für Ihre PKI bedeutet)

Der Weg in die Zukunft ist nicht ungewiss. Das NIST hat die weltweiten Bemühungen zur Standardisierung postquantenkryptografischer Algorithmen angeführt, mit dem Ziel, Systeme zu entwickeln, die sowohl gegen quantenbasierte als auch gegen klassische Angreifer sicher sind und dennoch mit bestehenden Protokollen und der vorhandenen Infrastruktur kompatibel bleiben. Damit steht Organisationen eine geprüfte Auswahl an Algorithmen zur Verfügung, die sie schrittweise einführen können, ohne darauf setzen zu müssen, welcher Ansatz sich letztendlich durchsetzen wird.

Im Rahmen dieser Bemühungen wurden endgültige Standards erarbeitet, die beide Bereiche der PKI abdecken: den Schlüsselaustausch und digitale Signaturen. ML-KEM (FIPS 203) regelt die Schlüsselkapselung. ML-DSA (FIPS 204) und SLH-DSA (FIPS 205) bieten zwei strukturell unterschiedliche Ansätze für die postquanten-sichere Signatur – einen gitterbasierten und einen hashbasierten –, die Organisationen eine Ausweichmöglichkeit bieten, falls Fortschritte in der Kryptoanalyse jemals das Vertrauen in eine der beiden Annahmenfamilien schwächen sollten. Zwei unabhängige Signaturstandards, die auf unterschiedlichen schwierigen Problemen basieren, stellen eine Absicherung dar, die das NIST in den Prozess selbst integriert hat. Weitere Standards sind in Vorbereitung, um dem Sicherheitspersonal noch mehr Vielfalt zu bieten.

Bei privaten PKI-Implementierungen handelt es sich hierbei um konkrete technische Verpflichtungen über den gesamten Zertifikatslebenszyklus hinweg und nicht um einen abstrakten Meilenstein. Zertifizierungsstellen müssen neue Algorithmusarten durchgängig unterstützen: Schlüsselgenerierung, Zertifikatssignierung und Kettenvalidierung. Zertifikatsprofile müssen größere Schlüssel- und Signaturgrößen zulassen, als sie bei RSA oder ECDSA jemals erforderlich waren, was sich wiederum auf den Overhead TLS , die Zertifikatsspeicherung und die Unterstützung von Geräten mit begrenzten Ressourcen auswirkt. Tools für die Ausstellung, Validierung und Sperrung über den gesamten Stack hinweg – einschließlich HSMs, software und Client-Bibliotheken – müssen PQC-fähig sein, bevor all dies in der Produktion eingesetzt werden kann.

All dies geschieht auch nicht isoliert. Die Verfügbarkeit von Algorithmen ist notwendig, aber nicht ausreichend. Sie muss mit politischen Vorgaben einhergehen, die Migrationsfristen vorschreiben, sowie mit Unterstützung auf Protokollebene in TLS, X.509 und Registrierungsprotokollen und der Bereitschaft der Anbieter im gesamten CA- und HSM-Ökosystem. Unternehmen, die darauf warten, dass all diese Faktoren gleichzeitig zusammenkommen, werden unter Termindruck migrieren müssen. Diejenigen, die Krypto-Agilität bereits jetzt als Infrastrukturarbeit betrachten, eine Bestandsaufnahme der aktuellen Einsatzorte von RSA und ECC vornehmen und die Fähigkeit aufbauen, Algorithmen ohne Neugestaltung der Architektur auszutauschen, werden Optionen haben, wenn die Vorgaben strenger werden. Es handelt sich um dieselbe Art von Migration, die die Branche bereits beim Übergang von SHA-1 zu SHA-2 durchlaufen hat – nur mit einem längeren Zeitrahmen und höheren Risiken.

Schritt 1: Erstellen Sie Ihr kryptografisches Inventar

Der erste praktische Schritt auf dem Weg zur Quantenbereitschaft besteht darin, sich einen Überblick über die vorhandenen Ressourcen zu verschaffen. Man kann keine Migration planen, wenn man nicht weiß, was migriert werden muss.

Kryptografische Agilität beginnt mit einer vollständigen Bestandsaufnahme aller Schlüssel, Zertifikate und Algorithmen, die in Ihrem Unternehmen zum Einsatz kommen. Das bedeutet, dass jedes Zertifikat, jeder Schlüssel und jeder Algorithmus identifiziert werden muss, der in Ihrer Umgebung eingesetzt wird – einschließlich derjenigen, die von internen Zertifizierungsstellen, öffentlichen Zertifizierungsstellen und cloudbasierten Ausstellern ausgestellt wurden.

Die Herausforderung besteht darin, dass die meisten Unternehmen weitaus weniger Einblick in ihre kryptografische Landschaft haben, als sie annehmen. Verschiedene Teams richten ihre eigenen Zertifizierungsstellen ein. Zertifikate werden in Cloud-Umgebungen, auf lokalen Servern, auf IoT und in containerisierten Workloads ohne zentrale Nachverfolgung bereitgestellt. Das Ergebnis ist das, was in der Branche als „CA-Wildwuchs“ bezeichnet wird: eine fragmentierte kryptografische Umgebung, in der Unternehmen Schwierigkeiten haben, den Überblick darüber zu behalten, wie viele digitale Zertifikate sie besitzen, wo diese sich befinden, wer sie ausgestellt hat oder wann sie ablaufen.

Was man nicht sieht, kann man auch nicht nachverfolgen. Die Erfassung ist der entscheidende Schritt, um unerwartete Ausfälle zu vermeiden und einen tragfähigen Plan für die Umstellung auf Quantencomputer zu erstellen. Unternehmen sollten Erfassungstools in segmentierten Netzwerken und Clouds einsetzen, einschließlichTLS , Echtzeit-Synchronisierung mit Zertifizierungsstellen sowie einer umfassenden Erfassung von Schlüssel- und Zertifikatsspeichern, die durch reine Netzwerkscans allein nicht aufgedeckt würden.

Maßnahmen:

• Setzen Sie automatisierte Erkennungin allen Umgebungen ein(lokal, Cloud, Hybrid)
• Erstellen Sie eine Übersicht aller Zertifikatenach ausstellender Zertifizierungsstelle, Algorithmusart, Schlüssellänge und Ablaufdatum
• Ermitteln Sie Zertifikate, die langlebige Daten oder kritische Infrastrukturen schützen (diese haben bei der Umstellung auf PQC höchste Priorität)
• Richten Sie eine kontinuierliche Überwachung ein, damit der Bestand stets auf dem neuesten Stand bleibt, sobald neue Zertifikate ausgestellt werden

Schritt 2: Sorgen Sie für kryptografische Flexibilität, bevor Sie sie benötigen

Kryptografische Agilität (auch einfach als „Krypto-Agilität“ bezeichnet) ist die Fähigkeit einer Organisation, kryptografische Algorithmen auszutauschen, ohne die Infrastruktur neu aufbauen zu müssen. Dabei handelt es sich nicht nur um eine Strategie zur Vorbereitung auf die Quanteninformatik. Es ist eine betriebliche Notwendigkeit, die sich bereits heute auszahlt.

Kryptografische Agilität basiert auf drei tragenden Säulen:

1. Eine vollständige Bestandsaufnahme der kryptografischen Verfahren(siehe Schritt 1): Sie müssen wissen, welche Algorithmen verwendet werden, bevor Sie diese ändern können.
2. Automatisierung und Kompartimentierung:Die Fähigkeit, kryptografische Änderungen in großem Umfang mit minimalen Nebenwirkungen zu verwalten. Manuelle Prozesse zur Zertifikatsverwaltung, Tabellenkalkulationen, Kalendererinnerungen und selbst entwickelte Skripte können mit dem Umfang und der Geschwindigkeit moderner Zertifikatsvorgänge einfach nicht Schritt halten.
3. Kürzere Gültigkeitsdauer von Zertifikaten:Kürzere Gültigkeitsdauer zwingt Unternehmen dazu, Automatisierungslösungen und Prozesse zu entwickeln, die Agilität ermöglichen. Wenn Zertifikate häufig erneuert werden müssen, stoßen manuelle Vorgehensweisen schnell an ihre Grenzen, sodass Automatisierung nicht mehr optional, sondern zwingend erforderlich ist.

Diese Fähigkeit ist auch dann von großem Wert, wenn Quantencomputer niemals zu einer konkreten Bedrohung werden sollten. Die Ablösung von Algorithmen, Änderungen bei den Compliance-Anforderungen, Kompromittierungen von Zertifizierungsstellen und Anbieterwechsel erfordern allesamt dieselbe grundlegende Fähigkeit, kryptografische Ressourcen schnell und zuverlässig zu aktualisieren. Unternehmen, die sich bereits heute kryptografische Agilität aufbauen, werden in der Lage sein, den Übergang zum Quantencomputing als eine weitere Algorithmusaktualisierung zu bewältigen – und nicht als umfassende Überarbeitung ihrer Infrastruktur.

Entscheidend ist, dass Ihr Unternehmen in der Lage ist, zertifikatsbezogene Bedrohungen schnell zu erkennen und zu beheben – ganz gleich, ob es sich um ein einzelnes Zertifikat oder um Tausende handelt. Halten Sie Ausschau nach Lösungen, die eine Massenwiderrufung und einen nahtlosen Übergang zu einer neuen Zertifizierungsstelle ermöglichen, ohne dass komplexe manuelle Prozesse erforderlich sind.

Schritt 3: Testen Sie postquantenalgorithmen in Ihrer Umgebung

Da einige NIST-Standards bereits endgültig festgelegt wurden, können Organisationen bereits jetzt mit dem Testen von PQC-Algorithmus-Implementierungen beginnen, noch bevor diese vollständig in der Produktion eingesetzt werden.

Es wird empfohlen, dass Organisationen die neuen Algorithmen testen, sobald endgültige Implementierungsvarianten zur Verfügung stehen. Auch wenn es zwischen frühen Implementierungen und produktionsreifen Versionen gewisse Unterschiede geben mag, ist es unwahrscheinlich, dass sich die Eigenschaften der Algorithmen – einschließlich der Auswirkungen auf die Leistung, der Schlüsselgrößen und der Signaturgrößen – wesentlich ändern werden.

Tests sind wichtig, da sich PQC-Algorithmen anders verhalten als ihre klassischen Pendants. Die Schlüsselgrößen sind wesentlich größer. Die Signaturgrößen variieren je nach Algorithmus. Die Leistungsmerkmale unterscheiden sich je nach hardware . Unternehmen müssen verstehen, wie sich diese Unterschiede auf ihre spezifischen Umgebungen auswirken, bevor sie sich für eine Einführung im Produktivbetrieb entscheiden.

Die US-Regierung hat bereits angekündigt, dass sie von Anbietern erwarten wird, diese Algorithmen zu übernehmen, sobald entsprechende Standards vorliegen, und andere Regierungen und Organisationen werden diesem Beispiel wahrscheinlich folgen. Sich jetzt darauf vorzubereiten, ist der einzige Weg, um später unangenehme Überraschungen zu vermeiden.

Wo soll mit dem Testen begonnen werden:

• Keyfactor PQC Lab:Das PQC Lab stellt eine vollständig konfigurierte EJBCA mit einsatzbereiten PQC-Zertifizierungsstellen, Profilen und Registrierungsprotokollen bereit. Die Umgebung steht 30 Tage lang kostenlos zur Verfügung, ohne Lizenzgebühren oder Infrastrukturkosten. Teams können die Ausstellung von PQC-Zertifikaten über verschiedene Protokolle hinweg testen, darunter REST-API, ACME und EST, unter Verwendung von NIST-zugelassenen PQC-Algorithmen.
• Bouncy Castle :Produktionsreife PQC-Implementierungen sind sowohl inJava-als auch inC# .NET-Versionen verfügbar und unterstützen ML-KEM, ML-DSA und SLH-DSA.

Wichtige Bereiche, die während der Tests zu bewerten sind:

• Kompatibilität der Arbeitsabläufe bei der Zertifikatsausstellung und -registrierung
• Auswirkungen der Schlüssel- und Signaturgröße auf Speicherplatz und Bandbreite
• Leistungs-Benchmarks in Ihrer gesamten hardware
• Interoperabilität mit bestehenden Anwendungen und Protokollen

Schritt 4: Planen Sie Ihre PQC-CA-Hierarchie

Sobald Sie PQC-Algorithmen getestet und sichergestellt haben, dass sie in Ihrer Umgebung funktionieren, besteht der nächste Schritt darin, Ihre CA-Architektur für das Post-Quanten-Zeitalter zu planen.

Für die meisten Organisationen empfiehlt es sich, eine separate PQC-CA-Hierarchie einzurichten, ähnlich wie die meisten Unternehmen bereits separate Hierarchien für RSA und die Kryptografie mit elliptischen Kurven (ECC) unterhalten. Dieser parallele Ansatz ermöglicht es Organisationen, PQC-fähige Zertifizierungsstellen neben ihrer bestehenden Infrastruktur einzurichten, ohne den laufenden Betrieb zu beeinträchtigen.

Hybridzertifikate (die klassische und postquantenalgorithmen in einem einzigen Zertifikat kombinieren) stellen zwar eine Alternative dar, sind jedoch für die meisten Anwendungsfälle nicht erforderlich. Eine parallele Hierarchie sorgt für eine klarere Trennung, eine einfachere Verwaltung und einen unkomplizierteren Migrationspfad.

Planungsaspekte:

• Zeitplan:Beginnen Sie schon jetzt mit der Konzeption Ihrer PQC-CA-Hierarchie, auch wenn die vollständige Einführung in der Produktion noch Monate oder Jahre entfernt ist. Die Konzeptionsphase nimmt Zeit in Anspruch, und eine frühzeitige Planung verhindert später überstürzte Entscheidungen.
• Struktur:Bilden Sie die Organisationsstruktur Ihrer bestehenden RSA-/ECC-Hierarchien ab. Verwenden Sie für PQC-Algorithmen eigene Stamm- und ausstellende Zertifizierungsstellen.
• Anbieterbereitschaft:Stellen Sie sicher, dass Ihr PKI-Anbieter die nach NIST-Standards zertifizierten Algorithmen unterstützt, damit Sie bereits jetzt mit Tests in Ihrer Laborumgebung beginnen können und einen klaren Weg zur Quantensicherheit vor sich haben, sobald Sie für den produktiven Einsatz bereit sind.
• Algorithmusauswahl:ML-DSA (FIPS 204) ist der Hauptkandidat für die Zertifikatssignierung. SLH-DSA (FIPS 205) bietet eine hashbasierte Alternative für Umgebungen, in denen Signaturen mit erhöhten Sicherheitsgarantien bevorzugt werden.

Schritt 5: Automatisierung der Verwaltung des Zertifikatslebenszyklus in großem Maßstab

Die Umstellung auf PQC erfordert eine umfassende Neuausstellung und Rotation von Zertifikaten in Ihrer gesamten Umgebung. Ohne ein automatisiertes Zertifikatslebenszyklusmanagement ist dieser Prozess für die meisten Unternehmen nicht durchführbar.

Im Unternehmen liegt der Fokus mittlerweile darauf, Zertifikate vollautomatisch verwalten zu können, um den Faktor Mensch aus dem Prozess zu nehmen – sowohl aufgrund des Fachkräftemangels (viele Organisationen verfügen nicht über genügend Personal, das sich ausschließlich mit PKI befasst) als auch im Hinblick auf menschliche Fehler bei der Konfiguration, die nach wie vor eine der Hauptursachen für Sicherheitsverletzungen sind.

Eine effektive Automatisierung im Hinblick auf die Quantentauglichkeit erfordert:

• Zentralisierte Transparenz:Eine einzige Konsole, die einen Überblick über alle Zertifizierungsstellen (CAs) bietet – egal, ob öffentlich, privat oder cloudbasiert. Was man nicht sehen kann, lässt sich auch nicht automatisieren.
• Automatisierte Verlängerung und Bereitstellung:Die Möglichkeit, Zertifikate in großem Umfang automatisch zu verlängern, bereitzustellen und zu installieren, wodurch manuelle Prozesse entfallen, die bei groß angelegten Umstellungen zu Engpässen führen.
• Massenverarbeitungsfunktionen:Wenn der Zeitpunkt gekommen ist, von klassischen auf PQC-Algorithmen umzustellen, müssen Sie Zertifikate in großem Umfang widerrufen und neu ausstellen. Die Lösungen sollten eine Massenwiderrufung und einen nahtlosen Übergang zu einer neuen Zertifizierungsstelle ermöglichen, ohne dass komplexe manuelle Prozesse erforderlich sind.
• CA-unabhängige Verwaltung:Ihre Zertifikatsverwaltungsplattform sollte mit allen Zertifizierungsstellen (CAs) in Ihrer Umgebung kompatibel sein, um sicherzustellen, dass durch die PQC-Migration keine neuen Silos oder blinden Flecken entstehen.

Wie Keyfactor helfen Keyfactor

Keyfactor die Vorbereitung auf die Quantenära über den gesamten Prozess hinweg – von der Erkennung kryptografischer Schwachstellen über die Ausstellung von PQC-Zertifikaten bis hin zur Automatisierung des Lebenszyklus.

Bouncy Castle PQC-Unterstützung:Bouncy Castle, die open-source -Bibliothek Keyfactor, bietet Produktionsunterstützung für alle drei NIST-PQC-Standards. Mitder Version C# .NET 2.5.0wurde die Unterstützung für ML-KEM, ML-DSA und SLH-DSA eingeführt, während dieJava-Version 1.79dieselben Standards hinzufügte unddie Version 1.82die Unterstützung um HQC KEM erweiterte.

EJBCA :Die PKI-PlattformKeyfactorunterstützt die Ausstellung quantenresistenter Zertifikate und bietet die Flexibilität, sie vor Ort, in der Cloud, als SaaS oder als vollständig verwalteten Dienst bereitzustellen. EJBCA PQC-Zertifizierungsstellen, Profile und die Registrierung über Standardprotokolle wie ACME, EST und REST-API.

PQC Lab:Das PQC LabKeyfactorbietet eine kostenlose, vollständig konfigurierte Sandbox-Umgebung zum Testen von Workflows zur Ausstellung und Signierung von PQC-Zertifikaten und ermöglicht es Teams, praktische Erfahrungen mit PQC in einer produktionsreifen Umgebung zu sammeln.

AgileSec: Kryptografie, die man nicht sieht, lässt sich nicht migrieren. AgileSec ermittelt kryptografische Ressourcen in Netzwerken, Anwendungen, Quellcode und Cloud-Workloads, kennzeichnet quantenanfällige Algorithmen und erstellt eine nach Prioritäten geordnete Bestandsliste der Elemente, die zuerst migriert werden sollten. Außerdem unterstützt die Lösung dynamische Korrekturmaßnahmen, bei denen Algorithmen im laufenden Betrieb entsprechend der Weiterentwicklung der Standards aktualisiert werden, ohne den Quellcode zu verändern.

SignServer:SignServer können SieSignServer sowohl mit dem ML-DSA- als auch mit dem SLH-DSA-Algorithmus signieren und so Ihre Signatur-Workflows quantensicher gestalten. SignServer EJBCA es die Signaturvorgänge absichert, die auf der Vertrauenskette Ihrer PKI basieren, und so sicherstellt, dass sowohl die Zertifikatsausstellung als auch digitale Signaturen quantensicher sind. Das PQC Lab umfasst zudem SignServer praktische Tests im Bereich der PQC-Signatur und Zeitstempelung.

Keyfactor Command:Für die Automatisierung des ZertifikatslebenszyklusCommand Keyfactor Command zentralisierte Transparenz, Governance und Automatisierung für Zertifikate, die von beliebigen öffentlichen oder privaten Zertifizierungsstellen ausgestellt wurden. Es ermöglicht Massenvorgänge, automatisierte Erneuerungen und die für den Übergang zu PQC erforderliche Krypto-Agilität.

Haben Sie Fragen zur Quanten-PKI? Wir haben die Antworten.

F: Wann werden Quantencomputer in der Lage sein, die derzeitige PKI-Verschlüsselung zu knacken?
A: Schätzungen zufolge werden Quantencomputer, die die derzeitige Kryptografie gefährden können, etwa im Jahr 2030 oder kurz danach verfügbar sein. Die Bedrohung durch das Prinzip „Jetzt sammeln, später entschlüsseln“ bedeutet jedoch, dass Angreifer möglicherweise bereits jetzt verschlüsselte Daten sammeln, um sie später zu entschlüsseln. Deshalb müssen die Vorbereitungen schon jetzt beginnen.

F: Was sind die NIST-Standards für postquantenkryptografie?
A: Am 13. August 2024hat das NIST drei PQC-Standards endgültig verabschiedet: FIPS 203 (ML-KEM für die Schlüsselkapselung), FIPS 204 (ML-DSA für digitale Signaturen) und FIPS 205 (SLH-DSA für hashbasierte digitale Signaturen). Diese sind so konzipiert, dass sie sowohl gegen Quanten- als auch gegen klassische Computer sicher sind und gleichzeitig mit bestehenden Netzwerken kompatibel sind.

F: Was versteht man unter „Krypto-Agilität“ und warum ist sie für die Quantensicherheit von Bedeutung?
A: Krypto-Agilität ist die Fähigkeit einer Organisation, kryptografische Algorithmen auszutauschen, ohne die Infrastruktur neu aufbauen zu müssen. Dazu sind ein vollständiges kryptografisches Inventar, Automatisierung zur Verwaltung von Änderungen in großem Maßstab sowie kürzere Gültigkeitsdauer von Zertifikaten erforderlich. Sie ist auch ohne die Bedrohung durch Quantencomputer von großem Wert, da sie aktuelle betriebliche Herausforderungen wie die Ablösung von Algorithmen und Änderungen bei den Compliance-Anforderungen bewältigt.

F: Sollten wir Hybridzertifikate verwenden, die klassische und postquantenalgorithmen kombinieren?
A: Für die meisten Anwendungsfälle empfiehlt es sich, eine separate PQC-CA-Hierarchie aufzubauen, anstatt Hybridzertifikate zu verwenden – ähnlich wie Unternehmen bereits separate Hierarchien für RSA und ECC unterhalten. Dies sorgt für eine klarere Trennung und einen einfacheren Migrationspfad.

F: Was ist der erste Schritt, den wir unternehmen sollten, um unsere PKI auf Quantencomputer vorzubereiten?
A: Beginnen Sie mit einer vollständigen Bestandsaufnahme der kryptografischen Komponenten. Sie müssen jeden Schlüssel, jedes Zertifikat und jeden Algorithmus kennen, der in Ihrem Unternehmen verwendet wird, bevor Sie eine Migration zu quantensicheren Standards planen können.

F: Wie wird sich der Übergang zu Post-Quanten-Algorithmen auf die Zertifikatsverwaltung auswirken?
A: Der Übergang erfordert eine umfassende Neuausstellung und Rotation von Zertifikaten in Ihrer gesamten Umgebung. Ohne ein automatisiertes Zertifikatslebenszyklusmanagement wäre dieser Prozess für die meisten Unternehmen nicht durchführbar. Eine zentralisierte Übersicht sowie Funktionen für Massenvorgänge sind unerlässlich.

F: Können wir jetzt schon mit dem Testen von Post-Quanten-Algorithmen beginnen?
A: Ja. Das NIST hat seine PQC-Standards im August 2024 endgültig festgelegt, und produktionsreife Implementierungen sind über Bibliotheken wie Bouncy Castle (die ML-KEM, ML-DSA und SLH-DSA unterstützen) verfügbar.Das PQC Lab Keyfactorbietet eine kostenlose Sandbox-Umgebung, in der Sie die Ausstellung von PQC-Zertifikaten über mehrere Registrierungsprotokolle hinweg testen können.

F: Welche Rolle Keyfactor bei der Vorbereitung auf die Quantenära?
A: Keyfactor die Vorbereitung auf die Quantenära über den gesamten Prozess hinweg: Bouncy Castle Implementierungen von PQC-Algorithmen, EJBCA die Ausstellung quantenresistenter Zertifikate und Keyfactor Command die Automatisierung des Zertifikatslebenszyklus, die für die Durchführung groß angelegter Algorithmusumstellungen erforderlich ist.