Q-Day

Fast alles, was du online verschickst, ist verschlüsselt. Deine Nachrichten und deine Zahlungsdaten werden vor dem Versand in unlesbaren Zeichensalat verwandelt. Der Trick dahinter ist eine Rechenaufgabe, die für normale Computer praktisch unlösbar ist: eine riesige Zahl in ihre Faktoren zerlegen. Ein Quantencomputer arbeitet aber nach anderen physikalischen Regeln als ein normaler Rechner. Für genau diese eine Aufgabe wäre er extrem schnell. Q-Day ist der Name für den Zeitpunkt, an dem ein solcher Rechner leistungsfähig genug ist, um damit echte Verschlüsselung zu brechen.

Warum der Countdown schon heute läuft

Man könnte meinen, das Problem betreffe nur die Zukunft. Das stimmt nicht. Angreifer können verschlüsselte Daten heute abfangen und einfach speichern. Entschlüsselt werden sie später, wenn die Technik so weit ist. Fachleute nennen das „harvest now, decrypt later“, also ernten jetzt, entschlüsseln später.

Das ist besonders für Daten mit langer Lebensdauer gefährlich. Ein Chatverlauf von heute ist in fünfzehn Jahren vielleicht egal. Krankenakten, Patente, Militärunterlagen oder Behördenakten sind es nicht. Wer solche Informationen schützt, muss davon ausgehen, dass sie schon jetzt in fremden Archiven liegen.

Dazu kommt die Umstellungsdauer. Verschlüsselung steckt in Bankautomaten, Autos, Ausweisen und Millionen Servern. Solche Systeme auszutauschen dauert erfahrungsgemäß zehn Jahre und mehr. Deshalb setzen Behörden Fristen: US-Stellen etwa sollen bis 2035 auf neue Verfahren umgestellt haben.

Was Quantenrechner anders machen

Ein normaler Computer rechnet mit Bits, die entweder 0 oder 1 sind. Ein Quantencomputer nutzt Qubits, die beide Zustände gleichzeitig überlagern können. Dadurch kann er bestimmte Aufgaben nicht einfach schneller, sondern grundlegend anders angehen. Für die meisten Rechenaufgaben bringt das gar nichts. Bei ein paar wenigen bringt es sehr viel.

Der berühmteste Fall ist der Shor-Algorithmus, den der Mathematiker Peter Shor schon 1994 beschrieb. Er zerlegt große Zahlen in Faktoren und knackt damit die Verfahren RSA und Elliptische-Kurven-Kryptografie. Beide sichern heute nahezu jede verschlüsselte Verbindung im Internet ab.

Der Haken für die Angreifer: Qubits sind extrem störanfällig. Man braucht sehr viele fehlerkorrigierte Qubits, nach heutigen Schätzungen Millionen davon. Aktuelle Geräte haben einige hundert bis wenige tausend, und diese sind fehleranfällig. Deshalb reichen Schätzungen für Q-Day von etwa 2030 bis weit in die 2040er Jahre. Seriös ist keine genaue Jahreszahl.

Neue Verfahren, die schon eingebaut werden

Die Antwort heißt Post-Quanten-Kryptografie. Das sind Verschlüsselungsverfahren, die auf Rechenaufgaben beruhen, für die auch Quantencomputer keine Abkürzung kennen. Die US-Normungsbehörde NIST hat 2024 die ersten drei solcher Verfahren als Standard festgelegt. Wichtig: Es geht dabei um klassische Software, nicht um Quantentechnik. Sie läuft auf ganz normalen Rechnern und Handys.

Ein verbreiteter Irrtum ist, das alles sei ferne Zukunftsmusik. Tatsächlich ist die Umstellung längst im Gange. Signal, Apple im iMessage-Dienst und Google im Chrome-Browser haben quantensichere Verfahren bereits eingebaut. Meist laufen sie parallel zur alten Methode, damit bei einem Fehler im neuen Verfahren nicht sofort alles offenliegt.

In Wirtschaftsnachrichten taucht Q-Day deshalb regelmäßig auf. Banken und Versicherer melden ihre Umstellungspläne, Sicherheitsfirmen werben mit „quantensicheren“ Produkten. Bei solchen Werbeversprechen lohnt ein genauer Blick, denn der Begriff ist nicht geschützt. Für dich persönlich ist wenig zu tun: Die Umstellung passiert im Hintergrund, wenn du deine Software aktuell hältst.