Sicherer Datenaustausch: Erster Quantenkryptographie-Chip für den industriellen Gebrauch

Aus Lichtteilchen wird eine absolut zufällige Zahlenfolge zum Schutz der Daten generiert

(22.07.08) - Die elektronische Kommunikation wird weltweit sicherer, denn: Siemens IT Solutions and Services, die Austrian Research Centers und die Technische Universität Graz haben den ersten Quantenkryptographie-Chip für den industriellen Gebrauch entwickelt. Der Chip ersetzt die bislang gängige Schlüsselverteilung mit mathematischen Algorithmen und generiert stattdessen aus Lichtteilchen eine absolut zufällige Zahlenfolge zum Schutz der Daten.

Der Prototyp des Quantenkryptographie-Chips ist bereits fertig. Ein entsprechendes Glasfasernetz für die Nutzung des Chips im Rahmen eines absolut sichereren Datenaustauschs wird bei Siemens IT Solutions and Services in Wien im Oktober 2008 vorgestellt.

Und so funktioniert es: Die Quantenkryptographie arbeitet mit einzelnen Lichtteilchen, den so genannten Photonen, die von einem optischen Gerät generiert und codiert werden. Die Sicherheit der Daten gewährleisten dabei Naturgesetze, denn durch Photonen entstehen absolut zufällige Schlüssel. Bisherige mathematische Formeln, die mit entsprechendem Aufwand entschlüsselt werden können, haben bald ausgedient. Nachdem das optische Gerät die Lichtteilchen über Glasfaserkabel an den Empfänger der Nachricht geschickt hat, misst jeder Kommunikationspartner bestimmte Eigenschaften der Photonen mittels eines Detektors.

Anschließend werden die Werte über ein Kommunikationsprotokoll via Internet miteinander verglichen. Stimmen die Werte überein, übernimmt der Chip die Verarbeitung und erzeugt aus den Messergebnissen die abhörsicheren Schlüssel. Erst mit einem sicheren Schlüssel wird die Nachricht übertragen. Jeder Abhörversuch bei der Schlüsselgenerierung wird erfasst, da Photonen dabei verändert oder zerstört werden. Wenn der Chip registriert, dass jemand mitgehört hat, erzeugt er einfach einen neuen Schlüssel. Dies wiederholt er solange, bis sicher ist, dass niemand mithört. Die Schlüssel werden gleich im Chip zum Ver- bzw. Entschlüsseln von Daten verwendet und danach gelöscht. Sie verlassen den Chip nie. Bis zur Serienreife des Verfahrens wird es allerdings noch zwei Jahre dauern. (Siemens: ra)