Quantencomputer gelten als Schlüsseltechnologie der Zukunft – doch Forscher der Pennsylvania State University warnen: Die größten Sicherheitsrisiken lauern nicht in der Software, sondern tief in der physischen Hardware. Ein Weckruf für Industrie und IT-Verantwortliche.
Quantencomputer als Angriffsziel: Forscher warnen vor Hardware-Schwachstellen
Mehr als ein Software-Problem
Eine aktuelle Studie, veröffentlicht in den Proceedings des Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), rückt ein bislang unterschätztes Risiko in den Fokus: die Hardware-Sicherheit von Quantencomputern. Verfasst von Swaroop Ghosh, Professor für Informatik und Elektrotechnik an der Penn State, und seinem Kollegen Suryansh Upadhyay, liefert die Arbeit ein klares Argument:
Wer Quantencomputer absichern will, muss die gesamte Hardware-Architektur in die Sicherheitsstrategie einbeziehen – ein Ansatz, der in der Branche bislang kaum etabliert ist.
Klassische Computer arbeiten mit Bits, die binäre Zustände annehmen – null oder eins. Quantencomputer hingegen nutzen sogenannte Qubits, die durch das Prinzip der Superposition gleichzeitig mehrere Zustände einnehmen können. Genau diese Leistungsvorteile machen Quantensysteme zu einem lukrativen Angriffsziel.
Angriffsvektoren reichen bis in die Hardware
Laut den Forschern sind die potenziellen Schwachstellen vielfältig. Besonders problematisch: Sicherheitslücken können direkt in physischen Komponenten verankert sein – etwa in der Steuerungselektronik oder den Schnittstellen zwischen klassischen und quantenmechanischen Systemteilen.
Solche Hardware-nahen Angriffe sind deutlich schwerer zu erkennen und abzuwehren als klassische Software-Exploits.
Die Studie betont zudem, dass heutige Quantenmaschinen trotz noch begrenzter kommerzieller Reife bereits relevante Ziele darstellen. Unternehmen und Forschungseinrichtungen, die früh auf Quantencomputing setzen, laufen Gefahr, die damit einhergehenden Sicherheitsrisiken zu unterschätzen.
Kryptographie und Post-Quantum-Standards im Blick
Ein eng verwandtes Thema betrifft die klassische Verschlüsselung. Leistungsstarke Quantencomputer könnten künftig in der Lage sein, gängige kryptographische Verfahren wie RSA zu brechen. Das National Institute of Standards and Technology (NIST) hat deshalb bereits 2024 erste Post-Quantum-Kryptographie-Standards verabschiedet.
Ghosh und Upadhyay argumentieren jedoch, dass dies allein nicht ausreicht:
Parallel zur Einführung post-quantensicherer Kryptographie müssen auch die Quantensysteme selbst gegen Angriffe gehärtet werden – eine doppelte Herausforderung für die gesamte Industrie.
Einordnung für deutsche Unternehmen
Für Unternehmen im deutschsprachigen Raum, die Quantencomputing im Rahmen von Forschungskooperationen oder Cloud-Diensten einsetzen oder evaluieren, ergibt sich konkreter Handlungsbedarf:
- Post-Quantum-Kryptographie einführen – als notwendiger erster Schritt
- Hardware-spezifische Risiken frühzeitig in Sicherheitsstrategien einbeziehen
- Standards von NIST und dem Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) aktiv verfolgen
- Quantenspezifische Risiken in die mittelfristige IT-Sicherheitsplanung integrieren
Die Migration zu Post-Quantum-Kryptographie ist dabei ein notwendiger, aber nicht hinreichender Schritt – insbesondere dann, wenn Quantensysteme künftig Teil der eigenen IT-Infrastruktur werden.
Quelle: ScienceDaily AI
