Als müsste man jedes Schloss auf der Welt austauschen: So wird die Verschlüsselung sicher vor dem QuantencomputerBei der verschlüsselten Nachrichten-App Threema ist man überzeugt: Es braucht schon heute neue Algorithmen, um die Sicherheit zu garantieren. Doch diese überall einzubauen, ist gar nicht so einfach.12.07.2026, 05.30 Uhr4 LeseminutenQuantencomputer könnten alle klassischen Methoden der Verschlüsselung knacken - ob Bankdaten oder Passwörter, jedes Geheimnis wäre lesbar.Getty; Bearbeitung NZZaSStellen Sie sich vor, in den kommenden Jahren wird eine Maschine entwickelt, die für jedes Schloss den passenden Schlüssel herstellen kann. Wer Zugang zu der Maschine hat, könnte mühelos in jedes Haus einbrechen und selbst die sichersten Safes öffnen. Der einzige Schutz davor wäre, jedes einzelne Schloss auf der Welt auszutauschen, bevor die Maschine in Betrieb geht. Eine Mammutaufgabe.Optimieren Sie Ihre BrowsereinstellungenNZZ.ch benötigt JavaScript für wichtige Funktionen. Ihr Browser oder Adblocker verhindert dies momentan.Bitte passen Sie die Einstellungen an.Genau vor dieser Aufgabe steht derzeit die Softwareindustrie. Jedenfalls, wenn man daran glaubt, dass schon bald leistungsstarke Quantencomputer gebaut werden. Und das erscheint derzeit immer plausibler.Quantencomputer könnten alle klassischen Methoden der digitalen Verschlüsselung knacken. Textnachrichten, Passwörter, Militärdokumente, Bankdaten, alle Geheimnisse der Welt wären plötzlich lesbar – ausser, die Welt stellt rechtzeitig auf Verschlüsselungsmethoden um, die auch vor der neuen Generation der Rechner sicher sind.Threema setzt auf neue Methoden zur VerschlüsselungDie Problematik ist schon seit Jahrzehnten bekannt. Doch bisher war sie eine eher theoretische Sorge. Denn Quantencomputer sind noch nicht besonders leistungsfähig, und die heute existierenden Exemplare sind weit davon entfernt, eine Verschlüsselung knacken zu können.Doch angesichts der jüngsten Fortschritte in der Entwicklung scheint es immer wahrscheinlicher, dass in den kommenden fünf bis zehn Jahren erste Quantencomputer mit diesen Fähigkeiten existieren könnten. Diese Aussicht ist besonders für Unternehmen besorgniserregend, die sich auf sichere Kommunikation spezialisiert haben. Zum Beispiel die App Threema, die Nachrichten verschlüsselt und die unter anderem von der Schweizer Armee und dem Bundesrat genutzt wird.«Die Entwicklungen rund um Quantencomputer haben sich beschleunigt», sagt Danilo Bargen, der technische Leiter (CTO) von Threema. Deshalb arbeitet Threema gegenwärtig an der Umstellung auf quantensichere Verschlüsselungsmethoden. Bis Ende des Jahres sollen diese in den Threema-Apps eingesetzt werden.Warum die Eile? Man könnte meinen, solange es keine Quantencomputer gebe, brauchten sich Threemas Kunden keine Sorgen zu machen.Aber was heute mit alten Methoden verschlüsselt wird, ist womöglich in zehn Jahren lesbar. Hacker müssten dazu bloss heute die verschlüsselten Nachrichten abfangen, sie speichern und ein paar Jahre abwarten. «Harvest now, decrypt later» nennt man solche Attacken im Fachjargon. Gerade bei geheimen Nachrichten lohnt es sich also, so schnell wie möglich umzusteigen.Newsletter «Quantensprung»Wir prüfen Ideen, die wirklich etwas verändern könnten – und wie sie Realität werden. Jeden Freitag diskutiert unsere Wissenschaftsredaktion über visionäre Forschung und ihre Auswirkung auf die Welt – als Podcast und Newsletter.Jetzt kostenlos abonnierenEin Problem, das auch Quantencomputer nicht knackenDafür hat sich Threema mit IBM zusammengetan. Denn bei IBM Research in Zürich arbeiten Forscher nicht nur an der Weiterentwicklung von Quantencomputern, sondern sie haben auch mehrere quantensichere Verschlüsselungsmethoden entwickelt. Zwei davon wurden bei einem acht Jahre währenden Wettbewerb des nationalen Instituts für Standards und Technologie (Nist) in den USA ausgewählt und als Standards für die Verschlüsselung der Zukunft weiterentwickelt.Vadim Lyubashevsky ist einer der Forscher, die diese Algorithmen bei IBM entwickelt haben. Mit Quantenmechanik selbst, sagt er, hätten diese Algorithmen gar nichts zu tun. Stattdessen beruhten sie auf einem anderen mathematischen Prinzip als herkömmliche Verschlüsselungen.Denn Verschlüsselung funktioniert immer auf der Grundlage einer mathematischen Aufgabe, die in die eine Richtung leicht zu lösen ist, in die andere aber praktisch unmöglich. Das klassische Beispiel ist die Zerlegung von Primzahlen, auf der viele Verschlüsselungsmethoden beruhen. Zwei grosse Primzahlen lassen sich leicht miteinander multiplizieren – aber eine grosse Zahl in ihre Primfaktoren zu zerlegen, ist sehr schwierig.«Wir haben einfach Pech gehabt, dass die klassische Verschlüsselung zufälligerweise zu den Aufgaben gehört, die Quantencomputer leicht lösen können», sagt Lyubashevsky. Es braucht deshalb vor allem eines, um die Verschlüsselung quantensicher zu machen: eine neue mathematische Aufgabe, die der Verschlüsselung zugrunde liegt.Statt Primfaktoren zu multiplizieren, verrechnen die neuen quantensicheren Algorithmen ein Zahlenfeld ähnlich wie ein riesiges Sudoku (eine Matrix) mit langen Listen von Zahlen (Vektoren).Das Prinzip ist das gleiche: Die Rechnung ist schnell und einfach, aber aus dem Ergebnis auf die ursprünglichen Komponenten rückzuschliessen, ist schwer. Und das diesmal auch für Quantencomputer.Eine solche mathematische Aufgabe zu finden, sei dabei das geringste Problem gewesen, sagt Lyubashevsky. Die Herausforderung sei vielmehr gewesen, aus dem Problem eine effizient ablaufende Software zu machen. Schliesslich sollte eine Nachrichten-App nicht minutenlang laden müssen, um eine Nachricht zu ver- oder zu entschlüsseln.Kommt es zur Panikphase?Auch der Einbau der Algorithmen in bestehende Software ist komplex. Denn für eine funktionierende Verschlüsselung greifen viele Codebausteine ineinander, ein Algorithmus kann nicht einfach eins zu eins durch einen anderen ersetzt werden. Das ganze System muss an die Änderung angepasst werden.Nur wenn die neue Verschlüsselungsmethode korrekt eingebettet ist, schützt sie sicher – ganz ähnlich, wie ein gutes Türschloss nur dann schützt, wenn es richtig montiert wurde.Erste Programme benutzen bereits die neuen, quantensicheren Verschlüsselungsmethoden. Die neusten Versionen der meisten Browser setzen sie ein, auch Whatsapp und Signal haben bereits umgestellt.Wie das Beispiel Threema zeigt, kann die Umstellung einer einzigen Software durchaus mehrere Monate dauern. Während die ersten Unternehmen bereits vorausschauend handeln und sich dem Problem heute widmen, dürfte es noch eine Weile dauern, bis sich die quantensichere Verschlüsselung flächendeckend durchsetzt. Denn noch ist das Problem für die meisten Anwendungen nicht drängend genug.Dabei weiss niemand genau, wie viel Zeit noch bleibt. Ein leistungsfähiger Quantencomputer könnte noch Jahrzehnte auf sich warten lassen, oder er könnte bereits in wenigen Jahren zur Verfügung stehen. Und es ist gut möglich, dass einzelne Staaten schon viel früher quantensichere Standards für die Verschlüsselung in Software verlangen.Das würde viele Unternehmen zwingen, ihre Software innerhalb kürzester Zeit anzupassen. Der Kryptografie-Forscher Lyubashevsky nennt es die «Panikphase». Er sagt: «Bei einer übereilten Umstellung können leicht Fehler passieren.» Diese Fehler könnten zu Sicherheitslücken führen, die Hacker ausnutzen könnten – und das, ohne überhaupt einen Quantencomputer zu verwenden.Ein Artikel aus der «NZZ am Sonntag»Passend zum Artikel