Chinesische Forscher behaupten, dass sie einen Weg gefunden haben, mithilfe neuester Quantencomputer die gängigste Form der Online-Verschlüsselung zu knacken. Mit einem solchen technologischen Durchbruch rechnen Experten eigentlich erst in vielen Jahren.
Die Methode, die in einem Ende Dezember veröffentlichten wissenschaftlichen Papier beschrieben wird, könnte verwendet werden, um den RSA-Algorithmus zu knacken, der den meisten Online-Verschlüsselungen zugrunde liegt. Dazu sei eine Quantenmaschine mit nur 372 Quantenbits ausreichend, sagen die 24 Forscher mehrerer akademischer Einrichtungen und staatlicher Labors.
IBM hat bereits angekündigt, dass sein Osprey-System mit 433 Qubits, der leistungsstärkste Quantencomputer, der bisher öffentlich vorgestellt wurde, Anfang dieses Jahres für seine Kunden verfügbar sein wird.
Sollten die Forschungsergebnisse zutreffen, wäre dies ein bedeutender Moment in der Geschichte der Computersicherheit, so Roger Grimes, ein Experte für Computersicherheit und Autor. "Es ist eine gewaltige Behauptung", zitiert ihn die Financial Times. "Es würde bedeuten, dass Regierungen Geheimnisse anderer Regierungen knacken könnten. Wenn es wahr ist - ein großes Wenn - wäre es ein Geheimnis wie aus einem Film und eines der größten Dinge, die es je in der Computerwissenschaft gegeben hat."
Andere Experten meinten, dass die in der Forschungsarbeit dargelegte Theorie zwar solide erscheine, der Versuch, sie in der Praxis anzuwenden, jedoch die Möglichkeiten der heutigen Quantentechnologie übersteigen könnte.
"Soweit ich das beurteilen kann, ist das Papier nicht falsch", sagte Peter Shor, der Wissenschaftler vom Massachusetts Institute of Technology, dessen Algorithmus aus dem Jahr 1994, mit dem er bewies, dass eine Quantenmaschine die Online-Verschlüsselung überwinden kann, dazu beitrug, einen Forschungsboom im Bereich des Quantencomputers auszulösen. Shors Methode erfordert Maschinen mit vielen Hunderttausenden oder sogar Millionen von Qubits, was nach Ansicht vieler Experten noch mindestens ein Jahrzehnt entfernt ist.
Shor fügte jedoch hinzu, dass die chinesischen Forscher es versäumt hätten, sich mit der Frage zu befassen, wie schnell der Algorithmus laufen wird, und dass es möglich sei, dass es noch Millionen von Jahren dauern wird. "In Ermangelung einer Analyse, die zeigt, dass es schneller sein wird, vermute ich, dass das wahrscheinlichste Szenario ist, dass es keine große Verbesserung ist".
Die jüngste Forschungsarbeit ist das zweite Mal in weniger als einem Jahr, dass der Bereich der Computersicherheit durch die Behauptung aufgerüttelt wurde, die Online-Verschlüsselung sei in unmittelbarer Gefahr, geknackt zu werden.
Der deutsche Mathematiker Claus-Peter Schnorr veröffentlichte im vergangenen Jahr einen Algorithmus, der seiner Meinung nach eine weitaus effizientere Methode zur Faktorisierung großer Primzahlen darstellt, die für das Brechen des RSA-Codes von zentraler Bedeutung sind, sodass er für herkömmliche Computer erreichbar ist. Es stellte sich jedoch heraus, dass sich Schnorrs Technik nicht auf die für die Herausforderung des RSA-Algorithmus erforderliche Leistung hochskalieren ließ.
In der jüngsten Forschungsarbeit wird behauptet, die Lücke in Schnorrs Forschung zu schließen, indem ein Quantencomputer eingesetzt wird, um den Teil der Berechnung zu beschleunigen, den er nicht lösen konnte. Sie unterstreicht die Verwendung hybrider Techniken, die Quanten- und klassische Systeme kombinieren, die derzeit im Mittelpunkt vieler Arbeiten stehen, um praktische Anwendungen für Quantencomputer zu finden.
Die chinesischen Forscher sagen, dass sie ihren Algorithmus zur Berechnung einer Zahl mit 48 Bits auf einem Quantencomputer mit 10 Qubits verwendet hätten, dass sie aber noch keine Gelegenheit gehabt hätten, ihn auf einem viel größeren System zu testen.
Der Computersicherheitsexperte Bruce Schneier sagt, dass die Arbeit die Frage offen lässt, ob die Technik in der Praxis funktionieren würde. "Wir haben keinen empirischen Beweis dafür, dass der [neue] Quantenalgorithmus das Schnorr-Skalierungsproblem überwindet", zitiert ihn die Financial Times.
"Es gibt keinen Grund zu glauben, dass er es nicht tut - aber es gibt auch keinen Grund zu glauben, dass er es tut", so Schneier. Quantensysteme hätten bereits die von den Forschern beschriebene Größenordnung erreicht, was bedeute, dass ihre Behauptungen sehr bald auf den Prüfstand gestellt werden könnten.
Selbst wenn sich die Behauptung der Forscher als unbegründet erweisen sollte, weist sie laut Schneier auf ein Rennen hin, bei dem es darum geht, einen Weg zu finden, Verschlüsselungen mithilfe von Quantencomputern zu knacken, und zwar viel früher als viele erwartet hatten. "Die Wette lautet, wie in all diesen Fällen, dass es nicht gelingen wird, RSA zu brechen", sagt er. "Aber eines Tages wird diese Wette falsch sein."
