Kann ein Quantencomputer Verschlüsselung knacken?
Heute nicht. Ein ausreichend großer, fehlerkorrigierter Quantencomputer könnte aber die Verfahren brechen, die heute Schlüssel im Internet austauschen, etwa RSA. Deshalb wird schon jetzt auf quantensichere Verschlüsselung umgestellt. Symmetrische Verfahren wie AES mit langen Schlüsseln gelten dagegen weiter als sicher.
Zwei Arten von Verschlüsselung
Im Internet arbeiten meist zwei Verfahren zusammen. Mit einem öffentlichen Verfahren wie RSA oder elliptischen Kurven vereinbaren zwei Geräte einen gemeinsamen geheimen Schlüssel. Mit diesem Schlüssel verschlüsselt dann ein symmetrisches Verfahren wie AES die eigentlichen Daten.
Für Quantencomputer sind diese beiden Teile sehr unterschiedlich schwer.
Shor: die Gefahr für RSA und Co.
RSA beruht darauf, dass normale Computer sehr große Zahlen praktisch nicht in ihre Faktoren zerlegen können. Peter Shor hat 1994 gezeigt, dass ein Quantencomputer genau das effizient kann. Dasselbe gilt für Verfahren mit elliptischen Kurven.
Wie groß der Quantencomputer dafür sein müsste, wird immer genauer abgeschätzt. Eine Arbeit von Craig Gidney aus dem Mai 2025 kommt für RSA mit 2048 Bit auf weniger als eine Million fehleranfällige Qubits und eine Rechenzeit von unter einer Woche. Die größten heutigen Geräte haben rund tausend Qubits, und die sind deutlich fehleranfälliger als dort angenommen. Der Abstand ist also noch groß, aber er schrumpft.
Grover: kaum Gefahr für AES
Gegen symmetrische Verfahren wie AES hilft dem Quantencomputer nur die Quantensuche nach Grover. Ihr Vorteil ist quadratisch: Ein Schlüssel mit 128 Bit hätte damit etwa die Stärke von 64 Bit gegen einen normalen Computer, ein Schlüssel mit 256 Bit noch etwa 128 Bit. Dazu käme der enorme Aufwand, Grover über so viele Runden fehlerfrei laufen zu lassen.
Wer Daten sehr lange schützen will, setzt deshalb auf 256-Bit-Schlüssel. Ein Grund zur Panik ist der Grover-Algorithmus für AES nicht.
Heute speichern, später entschlüsseln
Warum also jetzt handeln? Wer heute verschlüsselte Daten mitschneidet, könnte sie später entschlüsseln, sobald es einen passenden Quantencomputer gibt. Für Daten, die viele Jahre geheim bleiben müssen, etwa Gesundheits-, Geschäfts- oder Staatsgeheimnisse, ist das schon heute ein Risiko.
Die US-Normungsbehörde NIST hat deshalb am 13. August 2024 die ersten drei Standards für quantensichere Verschlüsselung veröffentlicht. Erste Dienste nutzen solche Verfahren bereits, zum Beispiel Apple seit 2024 in iMessage. Meist kombiniert man dabei ein klassisches und ein quantensicheres Verfahren, damit die Verbindung sicher bleibt, solange eines von beiden hält.
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Probier es aus: Findet die Quantensuche deinen Code? Häufige Fragen zu Quantencomputer und Verschlüsselung
Kann ein Quantencomputer heute Verschlüsselung knacken?
Nein. Dafür bräuchte man nach aktuellen Abschätzungen sehr viel größere und fehlerkorrigierte Quantencomputer als heute.
Welche Verschlüsselung ist durch Quantencomputer gefährdet?
Vor allem öffentliche Verfahren wie RSA und elliptische Kurven, mit denen Schlüssel ausgetauscht und Signaturen erstellt werden. Der Algorithmus von Shor könnte sie mit einem ausreichend großen Quantencomputer brechen.
Ist AES sicher vor Quantencomputern?
Mit langen Schlüsseln ja. Die Quantensuche nach Grover beschleunigt das Ausprobieren nur quadratisch. Für sehr langen Schutz empfiehlt sich AES mit 256 Bit.
Was ist Post-Quanten-Kryptografie?
Verschlüsselungsverfahren, die auf normalen Computern laufen, aber auch gegen Quantencomputer sicher sein sollen. NIST hat im August 2024 die ersten drei Standards dafür veröffentlicht.
Was bedeutet „heute speichern, später entschlüsseln“?
Angreifer könnten verschlüsselte Daten schon heute sammeln und später mit einem Quantencomputer entschlüsseln. Deshalb sollten Daten, die lange geheim bleiben müssen, frühzeitig quantensicher geschützt werden.
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Quellen
- Peter W. Shor: Polynomial-Time Algorithms for Prime Factorization and Discrete Logarithms on a Quantum Computer (1994/1995)
- Craig Gidney: How to factor 2048 bit RSA integers with less than a million noisy qubits (arXiv, Mai 2025)
- NIST: First 3 Finalized Post-Quantum Encryption Standards (13. August 2024)
- Apple Security Research: iMessage with PQ3 (Februar 2024)
- Lov K. Grover: A fast quantum mechanical algorithm for database search (Bell Labs, 1996)
Stand: 31. Oktober 2026
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