Ein Quantencomputer nutzt die Gesetze der Quantentheorie, um Probleme zu lösen. Herkömmliche Computer sind auf logische Schaltungen mit einigen Dutzend Transistoren beschränkt, während die Anzahl der Transistoren in einem Quantenprozessor in der Größenordnung von einer bis zwei Millionen liegen kann. Das bedeutet, dass diese Computer über eine exponentielle Leistung verfügen und Probleme lösen können, für die herkömmliche Berechnungen nicht einmal Lösungen finden oder erstellen können.
Die Gefahren eines Quantencomputers
In naher Zukunft werden Quantencomputer so weit entwickelt sein, dass sie in der Lage sind, sehr komplizierte Systeme zu simulieren. Dies könnte für Simulationen in der Physik, der Luft- und Raumfahrttechnik, der Cybersicherheit und vielem mehr genutzt werden. Sobald dieser Computer jedoch gebaut ist, hat er das Potenzial, Datenverschlüsselungsprotokolle zu entschlüsseln.
Da er in der Lage ist, weite Entfernungen nach vernetzten Geräten oder offenen Anwendungen in der Nähe zu scannen, könnte er Lücken gefährden. Dies bedeutet, dass es für externe Hacker noch einfacher werden kann. Quantencomputer weisen auf ein radikal neues Verständnis der Cybersecurity Ressourcen hin. Ein Verständnis, das schließlich dazu genutzt werden könnte, Probleme zu lösen, die bisher als völlig unlösbar galten. Im Moment scheint das Feld voller Potenzial zu sein. Wissenschaftler, die sich mit Quantencomputern beschäftigen, bezeichnen sie als eines der interessantesten theoretischen Werkzeuge der künstlichen Intelligenz.
Man kann es sich wie eine unglaublich leistungsfähige Rechenmaschine vorstellen, die mit tiefem Fachwissen programmiert ist. Quantencomputer versprechen Antworten auf alle möglichen mathematischen, wissenschaftlichen und medizinischen Fragen, an die sich der Mensch sonst nie herantrauen würde. Jedoch bieten sie auch eine Angriffsfläche für einen Hackerangriff.
Können Quantencomputer umprogrammiert werden?
Quantencomputer können theoretisch so programmiert werden, dass sie jedes komplexe Berechnungsproblem lösen. Aber die Programmierung des Computers ist so teuer und unflexibel, dass jemand ihn mit allen möglichen Lösungen programmieren müsste. Quantencomputer bedrohen alles. Das Schlimmste daran ist, dass Sicherheitsexperten nicht mit Sicherheit sagen können, wie man sich gegen ihre Programmierfähigkeiten schützen kann. Sie wissen jedoch, dass es möglich ist, sie genauso umzuprogrammieren, wie wir es mit einem normalen Computer tun würden.
Die Aufgabe ist jedoch so komplex und schwierig, dass die Programmierung ein so hohes Sicherheitsrisiko darstellt, dass sie so gut wie gar nicht existieren könnte. Quantencomputer funktionieren anders als herkömmliche Computer. Das gibt dem Hersteller eines Quantencomputers mehr Kontrolle als bei einem herkömmlichen Computer.
Er kann die Zeit zurückdrehen und große Datenmengen mit größerer Geschwindigkeit verarbeiten. Der Hersteller programmiert die Maschine vor der Freigabe, was auch gewisse Risiken mit sich bringt. Wenn er es sich anders überlegt und ihn nach Kundenwünschen umprogrammiert, setzt er sich dem Risiko von Sicherheitslücken aus. Der Haken an der Sache ist, dass die Kryptografieschlüssel nur sicher sind, wenn man sie geheim hält. Die kleinste undichte Stelle, ein Telefonat oder eine E-Mail, die während der Entschlüsselung abgefangen wird – würde es einem Gegner ermöglichen, die Schlüssel zu stehlen. Über die Bedrohung durch Quantencomputer wurde schon spekuliert, bevor es überhaupt technisch möglich war, einen Quantencomputer zu bauen.
Aktuelle Sicherheitsstandards
In dem Maße, in dem Quantencomputer effizientere Algorithmen ermöglichen, steigt auch die Gefahr des Hackens. Solche Sicherheitsrisiken haben bei Google höchste Priorität. Das Unternehmen hat hohe Erwartungen an den Ansatz, den es bei der Entwicklung seiner zukünftigen Quantencomputer verfolgen wird. Wenn sich Quantencomputer verbreiten, werden sie alles bedrohen – nicht nur Bankunterlagen und medizinische Dokumente, sondern alles. Sie stellen ein so grundlegendes Sicherheitsleck dar, dass es schlimmer sein könnte als die Apokalypse.
Doch die amerikanischen Behörden verfügen nicht über ausreichende Maßnahmen, um diese Art von Gefahr zu stoppen. Eine Möglichkeit, sich zu schützen, besteht darin, neue Sicherheitsstandards zu entwickeln, die mit den aktuellen Technologien kompatibel sind. Sobald die Quanteninformatik ausgereift ist, wird sie jedoch eine große Herausforderung darstellen. Informatiker werden die Protokolle und Schutzmaßnahmen entwickeln müssen, die erforderlich sind, um die Sicherheit dieser neuen Technologie zu gewährleisten. Wenn diese Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden, könnte das Quantencomputing zu katastrophalen Folgen für die Cybersicherheit führen. Es muss ein Protokoll entwickelt werden, um die Sicherheit von Quantencomputern zu gewährleisten.
Fazit
Die meisten Computer arbeiten heute mit digitalen Signalen. Wenn jemand versucht, den Computer zu hacken, wird er das digitale Signal in eine andere Form umwandeln oder es auslöschen, was leicht zu bemerken ist. Quantencomputer hingegen verwenden Quantenbits für Berechnungen. Sie sind so miteinander verknüpft, dass sie so empfindlich auf Informationsänderungen reagieren, dass sie exponentiell anfälliger für Hacks sind als digitale Computer. Sollte es jemandem gelingen, einen Quantencomputer zu hacken, hätte dies schwerwiegende Auswirkungen auf die Aufrechterhaltung der Sicherheitsstandards.
Diese Maschinen werden in der Lage sein, Berechnungen in weitaus kürzerer Zeit durchzuführen als jeder herkömmliche Computer und unsere derzeitigen Verschlüsselungen unwirksam zu machen. Jedes Unternehmen, das sich auf moderne Kryptografie verlässt, ist dem Risiko ausgesetzt, in naher Zukunft gehackt zu werden. Doch was können Unternehmen tun, um sich zu schützen? Wie sich herausstellt, gibt es einige ziemlich einfache Lösungen, mit denen Unternehmen inmitten des ganzen Trubels um das Quantencomputing ihre Sicherheit bewahren (oder verbessern) können. Die Autoren empfehlen, in Verschlüsselungstechniken wie Bitcoin, die Blockchain und TLS (Transport Layer Security) zu investieren.
