DBT Newsletter #19/2018

Quanten-Verschlüsselung: Technologie an der Schwelle

Abhörsichere Kommunikation könnte Online-Geschäfte sicherer machen, Foto: APA (Lackner)






"Wir stehen an der Schwelle zu einer Technologie, die tatsächlich auch gebraucht wird", sagte der Quantenphysiker Rupert Ursin bei einer Diskussionsveranstaltung in Wien. Anders als in den 1980er-Jahren, wo noch mehr "ins Blaue hinein" geforscht wurde, habe man heute in der Quantenphysik bereits praktische Anwendungen, etwa die abhörsichere Verschlüsselung, vor Augen.

Passend zum Start des neuen Quanten-Flaggschiff-Forschungsprogramms der EU, das am 29. Oktober offiziell vom Stapel gelaufen ist, diskutierten Experten in einem vom Bildungsministerium veranstalteten "Science Talk" das Thema "Quantenkryptografie", also die Verwendung quantenmechanischer Effekte zur Verschlüsselung und Entschlüsselung von Nachrichten. Laut Quantenmechanik bleiben zwei verschränkte Teilchen, etwa Lichtteilchen (Photonen), miteinander verbunden, auch wenn sie sich über beliebige Distanzen voneinander entfernen.

Misst man an einem dieser Teilchen beispielsweise die Richtung der Lichtschwingung (Polarisation), schwingt augenblicklich auch das andere Teilchen in diese Richtung. Der von Albert Einstein einst als "spukhafte Fernwirkung" abgetane Effekt findet mittlerweile unter anderem Anwendung in der Quantenkryptografie. Mit seiner Hilfe lassen sich Code-Schlüssel auf absolut abhörsichere Weise übermitteln – versucht ein Dritter mitzuhören, schlägt das System sofort Alarm.

Aktuelle Kryptografie leicht knackbar

Aktuelle, komplizierte mathematische Verschlüsselungen lassen sich im Prinzip mit großem Rechenaufwand – und oft ohne das Wissen der Betroffenen – trotzdem knacken. Ein Quantencomputer hingegen braucht für aktuelle Kryptografie nur Millisekunden. Ist eine Konversation aber mithilfe der Quantenverschränkung verschlüsselt, müsste ein Hacker Unmögliches vollbringen und zunächst die Naturgesetze und die Physik ändern, erklärte Ursin, Gruppenleiter und Vize-Direktor am Institut für Quantenoptik und Quanteninformation (IQOQI) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW).

Die Aufgabe der Kommunikationsunternehmen, so Manfred Litzlbauer, Geschäftsführer der Energie AG Oberösterreich, sei es, Kommunikation absolut abhörsicher zu machen. Doch auch wenn in Zukunft keine unbemerkten Eingriffe in einen Informationsaustausch mehr möglich sind, werden sich Hacker statt auf die Software auf die Hardware oder gleich die Schwachstelle Mensch konzentrieren, mutmaßte Tracy Northup, Professorin für Experimentelle Physik der Universität Innsbruck.

In das "Quantum-Flagship" der EU soll in den kommenden zehn Jahren eine Mrd. Euro fließen. Ziel ist, Quantentechnologien in Richtung Marktreife zu bringen. Die zweite Quantenrevolution (die erste ermöglichte Technologien wie den Transistor oder den Laser) werde aber "für uns alle nicht wirklich greifbar sein", so Ursin. Abhörsichere Kommunikation soll vor allem die Infrastruktur betreffen, etwa Online-Käufe oder Bankgeschäfte sicherer machen.


E-Government: Österreich im Ländervergleich top

Angebote sollen möglichst flächendeckend auf das Handy wandern, Foto: APA (dpa)





Rund drei Viertel der Österreicher (74 Prozent) nutzen laut dem „eGovernment-Monitor 2018“ E-Government-Services. Zum Vergleich: In der Schweiz sind es 55 Prozent, in Deutschland 40 Prozent. "Österreich liegt bei der digitalen Verwaltung in klarer Top-Position", erklärte Ministerin Margarete Schramböck.

Der „eGovernment-Monitor“ ist eine Studie der Initiative D21 und fortiss GmbH. Sie liefert seit 2010 ein Bild über die aktuelle E-Government-Situation in Deutschland, Österreich und der Schweiz. Österreich gehöre bei der digitalen Verwaltung zu den europäischen Vorreitern, zeigte sich Schramböck erfreut und verwies auf die hohen Nutzungsraten (2018: 74 Prozent; 2012: 67 Prozent).

Die Zufriedenheit der Österreicher mit dem Angebot ist mit 72 Prozent zwar ebenfalls höher als bei den Nachbarn, allerdings zeigt sich über die vergangenen sechs Jahre ein deutlicher Abwärtstrend. "Österreich hat zu lange das hohe Niveau verwaltet und jetzt hinken wir der technischen Entwicklung hinterher", so die Ministerin.

Ziel sei es deshalb, die bestehenden Angebote zu bündeln und möglichst flächendeckend für mobile Endgeräte anzubieten, um die Zufriedenheit noch zu erhöhen. Bestehende Plattformen wie help.gv.at oder ris.gv.at werden dazu in oesterreich.gv.at eingebunden.

Service: Die Studie ist hier abrufbar.

 

Aus der Wissenschaft:

Das Auto wird kommunikativ – mit Antennen im Dach

Autoantenne_1495.JPG, Foto: TU Wien





An der TU Wien nahm man sich beim Programmieren künstlicher Intelligenz natürliche Nervenbahnen zum Vorbild. Die neuen Ansätze erzielen mit wenig Aufwand verblüffende Leistungen.
So gelang es, mit einer extrem niedrigen Zahl simulierter Nervenzellen bemerkenswerte Aufgaben zu lösen. Obwohl das vom Wurm inspirierte Netzwerk nur über 12 Neuronen verfügt, kann man es darauf trainieren, ein Auto an einen vorherbestimmten Ort zu manövrieren.


Service:

European Youth Award Festival 

Foto: European Youth Award



Wie kann man jungen Menschen online bei der Ausbildung und Berufswahl helfen? Wie kommen Obdachlose und Flüchtlinge an hilfreiche Informationen? Die Jury des European Youth Award hat die fünfzehn vielversprechendsten digitalen Projekte mit Social Impact aus ganz Europa ausgewählt.

Beim European Youth Award Festival vom 28. November bis 1. Dezember 2018 in Graz werden diese Projekte öffentlich präsentiert. Nützen Sie die Gelegenheit, um sich selbst ein Bild zu machen und die Sieger sowie deren Arbeiten kennenzulernen. Darüber hinaus wartet ein abwechslungsreiches Programm und interaktive Workshops auf die Besucher.

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