Jedes Mal, wenn jemand online einkauft, eine Nachricht verschlüsselt oder sich in ein System einloggt, arbeitet im Hintergrund ein Zufallszahlengenerator. Er erzeugt die geheimen Schlüssel, mit denen Daten geschützt werden. Doch viele dieser Generatoren für Verschlüsselung folgen letztlich einem Algorithmus, also einer Rechenvorschrift. Und was berechnet werden kann, kann im Zweifel auch vorhergesagt oder geknackt werden.
Forschende am Dresdner Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS haben dafür eine Lösung entwickelt. Sie heißt Q-Dice und nutzt die Gesetze der Quantenphysik, um Zufallszahlen zu erzeugen, die nicht auf berechenbaren Algorithmen beruhen und deshalb als besonders sicher gelten.
Für Rechenzentren und die Cloud
Q-Dice kann auf unterschiedliche Weise eingesetzt werden. Die Forschenden haben das System sowohl als Gerät für Rechenzentren als auch für Anwendungen entwickelt, die über das Internet darauf zugreifen. Dadurch lässt sich die Technologie in verschiedene digitale Systeme einbinden.
Das Fraunhofer IPMS entwickelte alle wichtigen Bestandteile selbst – von der Erzeugung der Quantensignale bis zur Verarbeitung der Zufallszahlen. So konnten die Forschenden jeden Schritt genau kontrollieren und die Qualität der erzeugten Daten überprüfen.
Nun soll untersucht werden, wie sich die Technologie in der Praxis nutzen lässt. Mögliche Einsatzgebiete sind die Verschlüsselung von Daten, sichere Kommunikationssysteme oder digitale Zugänge, bei denen ein besonders hoher Schutz vor Angriffen erforderlich ist.
