Security Keys werden quantenresistent Post-Quanten-Kryptographie definiert Authentifizierung neu

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Passkeys gelten heute als Goldstandard gegen Phishing, basieren aber auf Kryptographie, die Quantencomputer künftig knacken könnten. Si­cher­heits­schlüs­sel-Hersteller experimentieren deshalb bereits mit quanten­re­sis­ten­ten Signaturen. Bis diese Technologie im Alltag ankommt, ist allerdings noch einiges an Standardisierungsarbeit nötig.

Obwohl Quantencomputer sich derzeit noch in einem frühen Entwicklungsstadium befinden, zeichnet sich ihr technologisches Potenzial schon deutlich ab: Die Kryptographie, auf der unsere digitale Identität beruht, hat ein Verfallsdatum. Gerade vor dem Hintergrund, dass Algorithmen bald komplexe mathematische Probleme in Sekunden lösen könnten und Cyberkriminelle bereits fleißig verschlüsselte Datenströme sammeln (Harvest-now-Decrypt-later), sind asymmetrische Verschlüsselungsstandards wie RSA und ECC bedroht. Sensible Daten sind damit heute schon praktisch schutzlos. Um die Authentifizierung und Datenintegrität auch künftig abzusichern, ist der Übergang zur Post-Quanten-Kryptographie (PQC) keine ferne Vision mehr, sondern eine unmittelbare strategische Notwendigkeit.

Passwortlose Authentifizierung

Passkeys statt Passwörter und Phishing

Wirft man einen Blick auf die Entwicklung der Authentifizierung wird deutlich, dass Sicherheit nicht als statischer Zustand betrachtet werden darf – es handelt sich dabei vielmehr um einen evolutionären Prozess. Die traditionelle Authentifizierung, gestützt auf Passwörter und herkömmliche Multi-Faktor-Authentifizierung (MFA), weist kritische Schwachstellen auf, insbesondere wenn Phishing und menschliches Fehlverhalten ins Spiel kommen. Einen bedeutenden technologischen Durchbruch markieren Passkeys: Sie eliminieren viele dieser typischen Risiken, da sie das Passwort-Management vereinfachen und auf robuster asymmetrischer Kryptographie basieren.

Doch während Passkeys (noch) als Goldstandard für Nutzerfreundlichkeit und Phishing-Resistenz gelten, sind die aktuell verwendeten klassischen Public-Key-Algorithmen nicht gänzlich resistent gegen Angriffe durch Quantencomputer. Vor dem Hintergrund, dass Experten bereits für dieses Jahr eine massive Skalierung quantensicherer Infrastrukturen prognostizieren, darf die Post-Quanten-Kryptographie nicht isoliert betrachtet werden. Sie ist der nächste notwendige Schritt in der Evolution der digitalen Identität, um die bis dato erreichte Sicherheit der Passkeys auch im Zeitalter der Quantenrechner aufrechtzuerhalten.

Security-Insider Podcast – Folge 122

Abhörsicher dank Quanten­verschlüsselung

PQC im Kontext der Authentifizierung

Die PQC-Integration markiert daher den entscheidenden Wendepunkt, um Identitätsdaten langfristig vor der existenziellen Bedrohung durch Quantencomputer zu schützen. Unter PQC versteht man mathematisch hochkomplexe Algorithmen wie die vom NIST standardisierten Verfahren, die so konzipiert sind, dass sie sowohl klassischen als auch quantenbasierten Rechenoperationen standhalten. Diese technologische Aufrüstung ist von kritischer Relevanz, da das „Harvest now, decrypt later“-Szenario dazu führt, dass Angreifer sensible Identitätsdaten schon jetzt massenhaft speichern, um sie in Zukunft mit leistungsfähigeren Rechnern zu entschlüsseln. Im Kontext der modernen Authentifizierung entfaltet PQC seine Schutzwirkung dabei in zwei zentralen Dimensionen, die für die Sicherheit digitaler Ökosysteme unerlässlich sind: Einerseits sichern quantenresistente digitale Signaturen die langfristige Verifizierbarkeit von Identitäten und Verifiable Credentials ab, während andererseits neue Verfahren für den Schlüsselaustausch die Vertraulichkeit von Kommunikationskanälen wie TLS garantieren. Ohne entsprechende Anpassungen könnten derzeit als sicher geltende verschlüsselte Verbindungen in wenigen Jahren nachträglich offengelegt werden. Daher ist eine umfassende Modernisierung der Infrastruktur – von Hardware-Sicherheitsmodulen bis hin zu Endgeräten – inzwischen unerlässlich.

Quantencomputer sind bereits jetzt Chance und Gefahr für Rechenzentren

'Harvest now, decrypt later' - die Angreifer lauern

Technologische Implementierung und Hardware-Integration

Die praktische Umsetzung dieser neuen Sicherheitsstandards zeigt sich in konkreten Proof-of-Concept-Studien, wie etwa den PQC-Prototypen auf Hardware-Token. Yubico konnte hier demonstrieren, dass post-quantenresistente Signaturen direkt auf physischen Si­cher­heits­schlüs­seln möglich sind, ohne die gewohnte Nutzererfahrung zu beeinträchtigen; die komplexe kryptographische Absicherung erfolgt im Hintergrund, während der Anwender den Prozess wie gewohnt durch eine einfache Berührung auslöst. Aus diesen Demonstrationen lassen sich bereits erste wesentliche Erkenntnisse für die künftige Infrastruktur ableiten. So müssen begleitende Standards in Bereichen wie dem PIN-Protokoll, der Attestation und der allgemeinen User Experience (UX) noch weiter reifen, um eine nahtlose Integration zu gewährleisten. Eine zentrale Herausforderung stellt zudem der Speicherplatz dar: Da heutige Sicherheitsschlüssel nicht selten zu geringe Kapazitäten für die umfangreicheren PQC-Algorithmen aufweisen, wird die Einführung neuer, leistungsfähigerer Hardware unausweichlich sein. Ziel dieser Entwicklung ist eine tiefgreifende Integration in den gesamten Identity-Stack, wodurch Passkeys über den bloßen Login-Vorgang hinaus zu umfassenden digitalen Identitäten und Signaturen innerhalb komplexer Workflows erweitert werden.

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Standardisierung und branchenübergreifende Kooperation

Die Zukunftsfähigkeit der digitalen Sicherheit hängt maßgeblich davon ab, dass Post-Quanten-Kryptographie nicht nur als isolierte Sammlung von Algorithmen existiert, sondern tief in der globalen Protokoll-Infrastruktur verankert wird. Eine erfolgreiche Implementierung erfordert die Integration von PQC auf Protokollebene in etablierte Standards wie FIDO, WebAuthn/CTAP, PKI, PIV und OpenPGP. Dieser Transformationsprozess lässt sich nur durch eine intensive Branchenkooperation realisieren, die über einzelne Unternehmen hinausgeht und Gremien wie die IETF sowie die FIDO Alliance einbezieht. In diesem Zusammenhang wird deutlich, dass die technologische Reife eine enge Abstimmung erfordert, um zentrale Herausforderungen wie die „Crypto-Agility“ – also die Fähigkeit, kryptographische Verfahren flexibel auszutauschen – zu bewältigen. Zudem müssen die Kompatibilität zwischen aktuellen Passkeys und neuen PQC-Verfahren sowie die komplexen Anforderungen an den Lebenszyklus von Zertifikaten und bestehende Hardware-Beschränkungen gelöst werden. Nur durch diese gemeinschaftlichen Anstrengungen kann sichergestellt werden, dass die Authentifizierungssysteme der nächsten Generation sowohl interoperabel als auch langfristig resistent gegen die Bedrohungen des Quantenzeitalters bleiben.

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Strategische Vorbereitung und Implementierung

Um den Übergang zur quantenresistenten Sicherheit erfolgreich zu gestalten, sollten Organisationen jetzt schon proaktiv handeln und eine klare Roadmap entwickeln. Der erste Schritt besteht in der Erstellung einer kryptografischen Stückliste (CBOM), um vollständige Transparenz über die im Unternehmen eingesetzten Krypto-Assets und deren Standorte zu erhalten. Auf dieser Basis kann die spezifische PQC-Bereitschaft kritischer Infrastruktur­kom­po­nen­ten, wie Passkeys, Smartcards, Hardware-Token sowie TLS-Verbindungen und IAM-Stacks, systematisch geprüft werden.

Da ein sofortiger, vollständiger Austausch aller Systeme technisch kaum realisierbar ist, gewinnt die Planung von Hybrid-Strategien an Bedeutung, bei denen eine Kombination aus klassischen und PQC-Algorithmen für einen sicheren Übergang sorgt. Unternehmen sollten diese Phase nutzen, um durch Tests und Pilotprojekte in PKI-Laboren oder mit Beta-Hardware wertvolle Erfahrungen als „Early Adopter“ zu sammeln. Ziel ist es, die interne Expertise aufzubauen und die Systeme so vorzubereiten, dass sie flexibel auf die fortschreitende Standardisierung reagieren können.

Bis Ende 2031

BSI verkündet Ablaufdatum klassischer asymmetrischer Verschlüsselung

Der Übergang zur Post-Quanten-Kryptographie sollte nicht als radikaler Umbruch, sondern als ein schrittweiser Evolutionsprozess verstanden werden, der sich über mehrere Jahre erstrecken wird. Dabei bleibt die Benutzerfreundlichkeit ein zentraler Erfolgsfaktor, da moderne Sicherheitslösungen nur dann akzeptiert werden, wenn die erhöhte Schutzwirkung nicht zu Lasten der User Experience geht. Den technologischen Kern dieser Entwicklung bilden Hardware-basierte Identitäten: Physische Sicherheitskomponenten wie Security Keys und Secure Elements fungieren als tragende Säule, die digitale Identitäten gegen künftige Bedrohungen durch Quantencomputer absichert. Dieser hybride und bedachte Ansatz ermöglicht eine nahtlose Transformation der Authentifizierungslandschaft, die das Vertrauen in digitale Prozesse auch im Zeitalter des Quantencomputings nachhaltig stärkt.

Über den Autor: Alexander Koch ist Senior Vice President Sales EMEA bei Yubico.

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