Alexander Benesch

Dieses Jahr ließen Meldungen aufhorchen, laut denen die NSA, Lockheed Martin und Google Quantencomputer der Firma D-WAVE Systems gekauft hätten. Das aktuelle Modell soll auf 512 Qbits rechnen können, wobei jedes Qbit durch die Flussrichtung von Strom durch supraleitende Schleifen auf einem Chip dargestellt wird. Wissenschaftler weltweit sind skeptisch, ob D-WAVE tatsächlich den Quantensprung geschafft hat und die ganze Kontroverse lenkt von der Tatsache ab, dass der militärisch-industrielle Komplex seit mindestens 1994 im Geheimen an Quantenrechnern für Codebrechen forscht.

Der amerikanische Journalist James Bamford veröffentlichte im Jahr 2001 sein bekanntes Werk “NSA – Die Anatomie des mächtigsten Geheimdienstes der Welt” und lieferte einen seltenen Einblick in die geheimen Computer der allerneuesten Generation. Während Firmen wie IBM und Cray Jahrzehntelang konventionelle Supercomputer lieferten um all die abgefangenen Datenmassen zu durchsuchen und verschlüsselte Botschaften mit schierer Rechenpower zu brechen, liefen moderne kryptographische Systeme den gewöhnlichen Prozessoren irgendwann davon. Die Asymetrie wächst ins schier Endlose: Ein gewöhnlicher PC kann ohne große Belastung Dateien verschlüsseln, für das Brechen reicht kaum ein Cluster aus Supercomputern.

Wenn die NSA die Pentaflop-Schwelle überschreitet (falls sie das nicht schon getan hat), ist es unwahrscheinlich, dass der Rest der Welt etwas davon erfährt. Dann wird das SRC, mit der Erfahrung aus einem Dutzend Jahren geheimer, hoch spezialisierter Entwicklungsarbeit, wahrscheinlich an Computern mit Exaflop-Geschwindigkeiten arbeiten.

Die NSA ist schon seit 1994 stark an der Quanteninformatik interessiert; damals entdeckte Peter Shor, ein Mathematiker der Bell Laboratories, die schon lange eine enge, geheime Beziehung zur NSA unterhalten, die Vorteile dieser enuen Wissenschaft für das Dechiffrieren. Seitdem gibt die NSA etwa vier Millionen Dollar pro Jahr für Forschungsprojekte an verschiedenen Universitäten aus und stellt zusätzliche Mitel für Untersuchungen in staatlichen Labors bereit.
Ein auf Höchstgeschwindigkeit arbeitender Quantenrechner könnte eingesetzt werden, um Paare aus riesigen Primzahlen zu entdecken, die als Schlüssel”wörter” für viele Chiffriersysteme dienen. Die größte Zahl, welche die bisherigen Großrechner in Faktoren zerlegen konnten, hat etwa 140 Stellen. Doch nach Aussagen eines anderen Wissenschaftlers bei Bell Laboratories, Lov K. Grover, könnten mittels Quantencomputer 140-stellige Zahlen eine Miliarde (10 hoch 9) mal schneller in Faktoren zerlegt werden, als es derzeit möglich ist.

Der vor 2001 standardmäßig von Banken und Unternehmen eingesetzte DES-Verschlüsselungsstandard wäre mit einem solchen Rechner in 5 Minuten gebrochen.

Ein Durchbruch in der Quanteninformatik wurde im April 1998 erreicht, als Forscher des MIT, von IBM, Der University of California in Berkeley und der Universität von Oxford in England ankündigten, es sei ihnen gelungen, den ersten funktionierenden Quantencomputer zu bauen.

1999 folgten die Forscher von Hewlett Packard und der University of California in Los Angeles mit elektronischen Logikgatter so dick wie Moleküle, sowie Leiterdrähnte von weniger als einem Dutzend Atomen Durchmesser. Ein Großrechner versucht die Entschlüsselung eines komplexen Chiffriersystems, indem er eine Billiarde Schlüssel nacheinander durchprobiert; ein Quantenrechner kann hingegen jede Sekunde eine Billiarde Schlüssel gleichzeitig ausprobieren. 1999 hatte auch das japanische Unternehmen NEC Durchbrüche erzielt und den Druck auf die Amerikaner wieder erhöht.

Mit Quantenrechnern ist es auch kein Problem, die gesamte Menge des weltweiten Datenverkehrs zu untersuchen.

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