Kurs Q.3
Post-Quanten-Kryptographie

Sichere Kommunikation im Zeitalter des Quantencomputers

Zur QuantenAkademie 2022
03.08. - 11.08.2022

Kryptographische Verfahren ermöglichen sichere Kommunikation und sind daher ein unverzichtbarer Bestandteil der digitalen Infrastruktur. Da leistungsfähige Quantencomputer einen bedeutsamen Teil heute genutzter Verfahren brechen könnten, werden in naher Zukunft quantenresistente Lösungen benötigt.

„Post-Quanten-Kryptographie“ ist Kryptographie, die auf klassischen Rechnern (d.h. nicht auf Quantencomputern) ausgeführt wird und sicher bleibt, auch wenn Quantencomputer zur Verfügung stehen. Dieser Kurs behandelt somit keine Quantentechnologie im eigentlichen Sinne (insbesondere keine Quantenphysik), sondern soll ein grundlegendes mathematisches Verständnis für eine Technologie schaffen, die durch den Aufstieg von Quantencomputern notwendig wird.

Der Kurs beginnt mit einer Einführung in den Formalismus der modernen Kryptographie am Beispiel des heutzutage weit verbreiteten RSA-Verfahrens. RSA kann durch leistungsfähige Quantencomputer vollständig gebrochen werden. Es stehen jedoch bereits verschiedene Alternativen aus dem Bereich der Post-Quanten-Kryptographie zur Verfügung. Der Kurs arbeitet ausgewählte einzelne Verfahren (oder Teile solcher) durch, die auf anderen mathematischen Grundlagen als RSA beruhen. Als Ergänzung vertiefen die Teilnehmenden ihr Verständnis durch Programmieraufgaben.

Weiterhin diskutiert der Kurs, wie die Auswahl und Migration zu quantenresistenten kryptographischen Verfahren auch von einem organisatorischen Standpunkt aus gelingen kann.

Grundkenntnisse einer Programmiersprache erleichtern den Einstieg. Die Teilnehmenden erhalten vorab einführende Mathematikaufgaben, die vor der Akademie bearbeitet werden sollen, sowie Informationen zur verwendeten Programmierumgebung.

Die Kursleitung