Quantenkryptografie-Chip von Siemens

Siemens IT Solutions and Services (früher Siemens Business Services, SBS) hat nach eigenen Angaben in Zusammenarbeit mit Austrian Research Centers und der TU Graz den ersten Quantenkryptografie-Chip "für den industriellen Gebrauch" entwickelt. Ein entsprechendes Glasfasernetz für die Nutzung des Chips im Rahmen eines absolut sichereren Datenaustauschs wird bei Siemens IT Solutions and Services in Wien im Oktober 2008 vorgestellt. Die Quantenkryptografie beruht im Wesentlichen darauf, dass Sender und Empfänger einen sicheren Schlüssel austauschen, weil sie aufgrund von quantenmechanischen Gesetzmäßigkeiten sofort bemerken, wenn jemand versucht, den Schlüsselaustausch abzuhören.

Den ersten sicheren Quantenschlüssel übermittelten 1989 Charles Bennett und Gilles Brassard im IBM-Forschungszentrum in Yorktown Heights in den USA – damals allerdings nur über eine Strecke von 32 Zentimetern. Mittlerweile gibt es verschiedene Techniken, mit denen man Distanzen von etwa 150 Kilometer überwinden kann, doch die typische Datenrate bei einer solchen Übertragung liegt lediglich bei einigen Kilobit pro Sekunde. Ist der sichere Schlüssel ausgetauscht, werden die Nachrichten daher konventionell verschlüsselt. Das Siemens-System schaffte im Test 3 kbps. "Damit ist unser System nicht das schnellste", räumt Projektleiterin Ilse Wimberger ein. "Aber es wickelt die typische Raw-Key-Rate eines Quantenoptik-Systems auf Entfernungen von 20 bis 50 km ab und stellt genügend Schlüsselmaterial für häufigen Schlüsselwechsel bereit."

Der Siemens-Chip übernimmt das Schlüsselmanagement und die konventionelle Kryptografie - beim Prototypen wird AES eingesetzt. Der Chip ist modular aufgebaut und kann nach Angaben von Siemens mit verschiedenen quantenkryptografischen Modulen gekoppelt werden – getestet wurde der Prototyp mit einem optischen Modul, das auf der Basis von verschränkten Photonen arbeitet. (wst)