Netze deutscher Ministerien Quantenkommunikation soll Datenverbindungen abhörsicher machen

Die Bundesregierung will sensible Informationen und Wirtschaftsgeheimnisse besser vor Hackern schützen. Sie setzt dafür auf ein Pilotprojekt der Fraunhofer-Gesellschaft, das sich der Quantenphysik bedient.
Bundeskanzleramt: Neues Projekt für mehr Datensicherheit

Bundeskanzleramt: Neues Projekt für mehr Datensicherheit

Foto: Andreas Gora/ imago images

Nach Cyberangriffen auf den Bundestag und das Datennetzwerk des Bundes wird mit Unterstützung von Kanzleramt und Forschungsministerium ein völlig neuer Standard an Datensicherheit erprobt. In einem QuNET betitelten Pilotprojekt der Fraunhofer-Gesellschaft komme die sogenannte Quantenkommunikation zum Einsatz, sagte Fraunhofer-Präsident Reimund Neugebauer der Nachrichtenagentur dpa. Diese basiere nicht auf mathematisch basierten Strategien der Kryptografie, sondern nutze ein unumgängliches Wirkungsprinzip aus der Quantenphysik.

Die neue Datenleitung werde deswegen nicht auslesbar sein, so Neugebauer. "Sie können die Datenleitungen vielleicht unterbrechen - aber sie können sie nicht unbemerkt auslesen. Wenn man ein Quant misst, verändert es sich - das ist ein Teil des Sicherheitsprinzips."

Bei der Quantenkommunikation werden übertragene Informationen mittels fundamentaler Gesetze aus der Quantenphysik verschlüsselt. Ein Problem ist allerdings bis heute, dass es bei der Übertragung der Quanteninformation durch Lichtteilchen, sogenannte Photonen, über Glasfaser zu maßgeblichen Leitungsverlusten kommt, wodurch die Reichweite bisher auf eine Größenordnung von 100 Kilometern begrenzt wird.

Quantenrepeater sollen helfen

Mit sogenannten Quantenrepeatern soll diese Grenze nun ohne Sicherheitseinschränkungen überwunden werden. "Diese Technologie hat noch einen weiten Entwicklungsweg vor sich", so Neugebauer. "Das macht die Übertragung per Satellit, wie wir es bei Fraunhofer erforschen, essenziell für nützliche Reichweiten in der Quantenkommunikation."

Hintergrund der Bemühungen um einen besseren Schutz von Datenverbindungen sind unter anderem die Cyberangriffe auf den Bundestag und das Datennetzwerk des Bundes. Bei dem Angriff auf den Bundestag 2015 hatten sich Angreifer so weitreichenden Zugang verschafft, dass die Bundestags-IT ausgetauscht werden musste. Bei dem im Februar 2018 bekannt gewordenen Angriff auf das Datennetzwerk des Bundes attackierten Cyberspione unter anderem das deutsche Außen- und das Verteidigungsministerium. Dabei sollen sie auch Daten erbeutet haben.

Offensive für ein "abhörsicheres Quantennetz"

Die Initiative des Forschungsministeriums und der Fraunhofer-Gesellschaft für ein "abhörsicheres Quantennetz" war bereits im Mai angekündigt  worden. Es werde daran geforscht, wie man die Gesetze der Quantenphysik für sichere Kommunikationsnetze nutzbar machen könne, hieß es damals. Dazu war von einem Fördervolumen von zunächst 25 Millionen Euro die Rede. Als weitere Partner wurden die Max-Planck-Gesellschaft und das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt genannt.

Das Projekt soll laut der ursprünglichen Ankündigung sieben Jahre laufen und dabei aus drei Phasen bestehen: Als Erstes werden laut der Fraunhofer-Gesellschaft die Hardwarekomponenten entwickelt. Im nächsten Schritt geht es dann um die technologischen Grundlagen "für einen Mehrbenutzerbetrieb in heterogenen Netzwerken". Und in der dritten und abschließenden Phase soll dann zusammen mit der Industrie und Bundesnetzbetreibern das auf Quantentechnologie basierte Behördennetzwerk implementiert werden.

Im Dezember startet die Arbeit an QuNet zunächst mit einem "Demonstrationsexperiment zur Kommunikation unter Einsatz von Quantentechnologien" namens QuNet-alpha. Das Experiment stelle einen "wichtigen Meilenstein bei der Umsetzung der Quantenkommunikation in alltagstaugliche Systeme" dar, heißt es auf einer Erklärwebsite . Es gehe dabei um eine quantengesicherte Videokonferenz zwischen zwei Bundeseinrichtungen.

mbö/dpa