Post-Quantum-Kryptographie wird zur Voraussetzung für die Resilienz digitaler Infrastrukturen. Quantencomputer werden in den kommenden Jahren Sprünge in ihrer Rechenleistung erzielen und damit klassische Verschlüsselungsverfahren wie RSA gefährden. Schon heute müssen daher „harvest now, decrypt later“-Szenarien ernst genommen werden, besonders in hoch regulierten und vertraulichen Umgebungen. Informationssicherheit ist damit ein zentraler Baustein digitaler Souveränität und ein Grundpfeiler des Vertrauens im digitalen Zeitalter.

Die Fortschritte bei der Entwicklung von Quantencomputern zeigen deutlich, dass die Umstellung auf quantenresistente Kryptographie immer dringender wird. KI beschleunigt sowohl die (Quanten-)Kryptanalyse als auch die Entwicklung der Quantencomputer.

Der Vortrag ordnet die technologischen Entwicklungen im Bereich des Quantencomputings und die Rolle von KI in diesem Zusammenhang ein und gibt einen Überblick über die aktuellen nationalen und internationalen strategischen Aktivitäten zur PQC-Migration.

Mehrere quantensichere Kryptoverfahren (PQC) sind mittlerweile spezifiziert. Für den Einsatz in der Praxis braucht es jedoch noch deren Integration in die verschiedenen Protokollstandards. Dieser Vortrag gibt einen Überblick über den Stand der Integration von PQC und hybriden Verfahren in verbreitete Protokolle wie TLS, X.509 und S/MIME, erklärt bestimmte Entscheidungen und geht auf Fragen zu Interoperabilität, Downgrade-Schutz und Migrationsfähigkeit ein.

Da Quantencomputer die traditionelle Kryptografie mit öffentlichen Schlüsseln bedrohen, ist die Umstellung hoheitlicher Identitätsmanagementsysteme auf Post-Quantum-Kryptografie (PQC) zu einer dringenden Aufgabe geworden. Dieser Vortrag liefert einen praktischen Fahrplan für die Absicherung von Ausweisdokumenten (eID und eMRTD) gegen Quantenbedrohungen mithilfe von seitenkanalresistenten hybriden kryptografischen Implementierungen. Durch die Auswertung von Leistungsbenchmarks über moderne und ältere Chip-Generationen hinweg zeigen wir, dass PQC und hybride Mechanismen eine akzeptable Leistung für reale Identifikationsszenarien, wie beispielsweise die Grenzkontrolle, erzielen. Um Verzögerungen bei der Standardisierung und die operativen Herausforderungen langer Gültigkeitsdauer von Dokumenten zu bewältigen, wird ein stufenweiser Migrationspfad vorgeschlagen. Aus diesem Beispiel lassen sich Erkenntnisse ableiten, sodass die Strategien zur Risikobewertung und und Performance-Evaluierung auch für Anwendungsfälle der PQC-Migration in anderen Sektoren übernommen werden können.

Viele Anwendungen von hoheitlichen Dokumenten, über Public Key Infrastrukturen bis hin zur Absicherung von Satellitenkommunikation verwenden HSMs, um den Zugriff auf kryptographische Schlüssel zu schützen. Als Teil der Lieferkette müssen HSMs deshalb aktuell viele Post Quantum Algorithmen und Verfahren implementieren, auch wenn deren Standardisierung noch nicht abgeschlossen ist. Dieser Vortrag gibt einen Überblick über die Herausforderungen und Lösungsstrategien für eine rechtzeitige Transformation in die Post Quantum Ära.

In diesem Vortrag teilen wir unsere Erfahrung mit der Implementierung von Post-Quantum-Cryptography (PQC) auf Chipkarten und anderen Ressourcen-beschränkten Embedded-Controllern. Wir erläutern Herausforderungen und Einschränkungen auf aktuellen Plattformen und gehen kurz auf die Nutzung von PQC in Signaturkarten und hoheitlichen Ausweisdokumenten ein. Nach der Vorstellung von Eckdaten einer Implementierung auf einem ARM-Controller, wenden wir uns den gemeinsamen Roadmaps mit Herstellern von Smartcard-Plattformen zu und schließen mit einem Ausblick auf die Verfügbarkeit performanter und sicherer PQC-Implementierungen auf Chipkarten.

Der Q-Day – der Tag, an welchem Quantencomputer unsere heutigen Verschlüsselungsverfahren brechen können – rückt immer näher. Die Expertenschätzungen schwanken von 2029 bis 2035, doch eines ist sicher: Wir werden die aktuell im Einsatz befindlichen kryptografischen Verfahren austauschen müssen und die Zeit wird knapp. Die Bundesagentur für Arbeit betreibt eine IT-Landschaft mit 20.000 Server und 170.000 Clients und über 100 IT-Applikationen.

Erfahren Sie, wie die Bundesagentur für Arbeit die PQC-Migration angeht, wo wir aktuell stehen und welche Überlegungen hinter unserer Vorgehensweise stecken.

In diesem Roundtable diskutieren wir mit Repräsentanten aus Industrie, auf IT-Länder und -Bundesebene zum Status quo und ihren Erfahrungen, die PQC-Migration in die Praxis zu bringen.

Teilnehmende

• Stephan Ehlen, BSI
• Marius Frinken, LSI (Bayern) - angefragt
• Manfred Rieck, DB Systel
• Kim Nguyen, Bundesdruckerei (bdr)
• Vertreter:in eines mittelständischen Unternehmens (noch offen)