WHITEPAPER
Quantencomputerresistente Kryptographie
Was PKI-Verantwortliche jetzt vorbereiten sollten.
Die Migration zu Post-Quantum-Kryptografie betrifft weit mehr als den Austausch einzelner Algorithmen. Bestehende PKI-Strukturen, Zertifikate, Kommunikationsprotokolle und Sicherheitskomponenten müssen langfristig anpassbar bleiben.
Das Whitepaper zeigt, welche technischen und organisatorischen Voraussetzungen Unternehmen jetzt schaffen sollten – von der kryptografischen Bestandsaufnahme über hybride Übergangsmodelle bis zur langfristigen Krypto-Agilität.
Warum Unternehmen ihre PQC-Migration jetzt vorbereiten sollten
Asymmetrische Verfahren wie RSA und ECC bilden heute die Grundlage vieler digitaler Vertrauensbeziehungen. Leistungsfähige Quantencomputer könnten diese Verfahren künftig angreifbar machen. Betroffen wären insbesondere die sichere Schlüsselvereinbarung, digitale Signaturen und damit auch die zertifikatsbasierte Authentisierung.
Die Migration zu Post-Quanten-Kryptografie (PQC) ist deshalb keine kurzfristige Umstellung einzelner Algorithmen. Bestehende Zertifikatshierarchien, Kryptobibliotheken, Sicherheitskomponenten und Anwendungen müssen schrittweise angepasst werden – häufig über unterschiedliche Systeme und lange Produktlebenszyklen hinweg.
Unternehmen sollten daher bereits jetzt ihre kryptografischen Abhängigkeiten erfassen, Risiken priorisieren und die Voraussetzungen für Krypto-Agilität schaffen. So lassen sich Algorithmen, Schlüssel und Zertifikate künftig sicher und kontrolliert austauschen, ohne den laufenden Betrieb unnötig zu beeinträchtigen.
Drei zentrale Gründe für frühzeitige Vorbereitung
Langfristig vertrauliche Daten
Bereits heute abgefangene verschlüsselte Daten könnten gespeichert und künftig entschlüsselt werden. „Harvest Now, Decrypt Later“ macht insbesondere lange Schutzfristen zu einem relevanten Risikofaktor.
Langlebige Systeme und Komponenten
HSMs, Embedded-Systeme und industrielle Bestandssysteme lassen sich nicht beliebig oder kurzfristig aktualisieren. Lange Lebenszyklen können die Einführung neuer kryptografischer Verfahren verzögern.
Komplexe kryptografische Abhängigkeiten
Zertifikate, Schlüssel, Protokolle, Anwendungen und Vertrauensanker greifen ineinander. Eine PQC-Migration muss diese Abhängigkeiten berücksichtigen, statt nur einzelne Algorithmen auszutauschen.
Das erfahren Sie im Whitepaper
Quantenrisiken richtig einordnen
Warum Quantencomputer heutige asymmetrische Kryptografie gefährden können, welche Rolle „Harvest Now, Decrypt Later“ spielt und wie Schutzdauer und Migrationszeit die Priorisierung beeinflussen.
Auswirkungen auf PKI und Infrastruktur bewerten
Was neue Schlüssel-, Signatur- und Zertifikatsgrößen für PKI, TLS, VPN, HSMs, Zertifikatketten und ressourcenbeschränkte Systeme bedeuten können.
PQC-Standards und Übergangsmodelle verstehen
Welche Aufgaben ML-KEM, ML-DSA und SLH-DSA übernehmen, wie sich ihre Eigenschaften unterscheiden und welche Rolle hybride Verfahren in der Übergangsphase spielen können.
Migration und Krypto-Agilität vorbereiten
Wie Kryptokataster, Lifecycle-Management, hybride PKI-Strukturen und kontrollierter Parallelbetrieb dazu beitragen, bestehende Infrastrukturen schrittweise migrationsfähig zu machen.
PQC-Migration vorbereiten: Fünf Fragen für Ihr Kryptokataster
Bevor eine PKI auf Post-Quantum-Kryptografie vorbereitet werden kann, müssen die bestehenden kryptografischen Abhängigkeiten bekannt sein.
Ein Kryptokataster dokumentiert, wo kryptografische Verfahren eingesetzt werden, welche Sicherheitsfunktionen sie erfüllen und welche Systeme oder Komponenten davon abhängen. Auf dieser Grundlage lassen sich Risiken priorisieren und Migrationspfade entwickeln.
Diese fünf Fragen helfen beim Einstieg:
| Prüffrage | Was Sie erfassen oder bewerten sollten | |
|---|---|---|
| 1. | Wo wird Kryptografie eingesetzt? | Anwendungen, Geräte, Schnittstellen, Kommunikationsverbindungen und PKI-Komponenten identifizieren. |
| 2. | Welche Verfahren werden verwendet? | Algorithmen, Zertifikate, Schlüssel, Protokolle, Kryptobibliotheken und relevante HSM-Abhängigkeiten dokumentieren. |
| 3. | Welche Sicherheitsfunktion erfüllen sie? | Zwischen Schlüsselaustausch, Authentisierung, digitalen Signaturen oder beispielsweise Firmware-Validierung unterscheiden. |
| 4. | Wie kritisch ist der Einsatz? | Schutzbedarf, Geheimhaltungsdauer, Systemlebensdauer, Exposition und technische Änderungsfähigkeit bewerten. |
| 5. | Welche Maßnahme ist erforderlich? | Festlegen, ob Verfahren zunächst beibehalten, aktualisiert, durch Übergangsmodelle ergänzt, migriert oder betroffene Komponenten ersetzt werden müssen. |
Entscheidend ist nicht allein, welche Kryptografie heute eingesetzt wird, sondern wie gut sie sich über den gesamten Lebenszyklus kontrolliert verändern lässt.
Das Whitepaper vertieft diese Bestandsaufnahme und zeigt, wie sich daraus ein schrittweiser Migrationspfad entwickeln lässt.
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22 Seiten
Umfang
10/2026 - Version 1.0
Stand
ECOS Technology GmbH
Herausgeber
BSI und NIST
Fachliche Grundlage
M. Hitchcock
Autorin