Betreiber kritischer Infrastrukturen (KRITIS) sollten bei der Umstellung auf Quantensicherheit nicht versuchen, zuerst sämtliche kryptografischen Komponenten lückenlos zu inventarisieren und erst danach mit der technischen Migration zu beginnen. Sie müssen vielmehr die für Versorgungssicherheit, Datenvertraulichkeit und Systemintegrität entscheidenden Anwendungen, Schlüssel und Kommunikationsstrecken priorisieren und unverzüglich gegen Quantenangriffe absichern. Die unternehmensweite Inventarisierung sollte parallel als kontinuierlicher Prozess weiterlaufen. Dazu rät die Initiative Diplomatic Council Quantum Leap (DCQL).
Deren Director Quantum Security, Dr. Florian Fröwis, ordnet ein: „Ein kryptografisches Inventar ist ein wichtiges Werkzeug, aber kein Selbstzweck. Wenn Unternehmen jahrelang nach der letzten kryptografischen Bibliothek suchen, während besonders schützenswerte Daten bereits abgegriffen werden können, ist die Reihenfolge falsch. Entscheidend ist, die größten Risiken unmittelbar zu reduzieren.“
Harald A. Summa, Chairman der Initiative Diplomatic Council Quantum Leap, betont: „Die Absicherung kritischer Infrastrukturen gegen Quantum Crime hat höchste Priorität.“ Fröwis ergänzt: „Die sofortige Absicherung der besonders kritischen Kommunikationswege durch eine quantensichere Infrastruktur ist so wichtig wie die Inventarisierung der betrieblichen Verschlüsselungsverfahren.“
Verschlüsselung steckt praktisch überall
Kryptografie ist in einer modernen KRITIS-Organisation nicht auf ein zentrales Verschlüsselungssystem begrenzt. Sie steckt in Routern, Switches, Firewalls, VPN-Gateways, WLAN-Controllern und Mobilfunkkomponenten ebenso wie in Servern, Arbeitsplatzrechnern, Mobilgeräten, Hardware-Sicherheitsmodulen und Smartcards. In der Finanzwirtschaft kommen Geldautomaten, Kartenleser, Zahlungsterminals und spezialisierte Zahlungsverkehrssysteme hinzu. Verschlüsselungsverfahren finden sich außerdem in Datenbanken, Speichersystemen, Cloud-Diensten, E-Mail- und Dateiübertragungssystemen, Identitätsdiensten und Firmware. In industriellen Umgebungen sind auch Steuerungen, Sensoren, Fernwartungszugänge, Leitstellen, Videoüberwachung, Zutrittskontrolle und Gebäudetechnik betroffen.
Hinzu kommt: Ein einziges Gerät kann mehrere kryptografische Funktionen enthalten. Ein Router verwendet beispielsweise Schlüssel und Zertifikate für seine Administration, für VPN-Verbindungen, für die Authentisierung anderer Netzwerkkomponenten, für verschlüsselte Protokolle, zur Signaturprüfung von Firmware-Updates und für die abgesicherte Übertragung von Protokolldaten.
„Der Ratschlag von Organisationen wie NIST, dass sich Unternehmen einen möglichst lückenlosen Überblick über die eingesetzten Verschlüsselungsverfahren verschaffen sollten, ist grundsätzlich richtig, aber nur in Verbindung mit einer risikobasierten Priorisierung“, sagt Dr. Florian Fröwis. Das gilt umso mehr, als Firmen bei Standardprodukten wie Routern, Firewalls, VPN-Systemen, Hardware-Sicherheitsmodulen, Zahlungsterminals, medizinischen Geräten oder industriellen Steuerungen die Verschlüsselungsverfahren gar nicht selbst austauschen können, sondern auf die Hersteller angewiesen sind. „Der Anbieter entscheidet, ob Post-Quanten-Verfahren unterstützt werden, welche Algorithmen implementiert sind, wann ein Firmware-Update verfügbar wird und ob die vorhandene Hardware leistungsfähig genug ist. Ebenso bestimmt der Hersteller, wie lange ein Produkt gepflegt wird und ob Zertifikate, Schlüssel und Protokolle konfigurierbar sind. Fehlt ein geeignetes Update, kann die Migration den vollständigen Austausch des Geräts erfordern. In industriellen Umgebungen kommen lange Zulassungs-, Test- und Wartungszyklen hinzu; jede Änderung muss dort Verfügbarkeit, Echtzeitfähigkeit und funktionale Sicherheit bewahren“, umreißt Fröwis die Herausforderungen.
Finanzsektor mit starker Abhängigkeit von Drittanbietern
„Allein auf dem Finanzsektor ist die Abhängigkeit von Drittanbietern sehr groß“, gibt Harald A. Summa ein branchenspezifisches Beispiel. Er verweist auf eine aktuelle Erhebung der europäischen Aufsichtsbehörden, die rund 15.000 IT-Drittanbieter identifiziert hat, die Finanzunternehmen in der Europäischen Union direkt bedienen. Die BaFin weist ergänzend darauf hin, dass in Deutschland wenige IT-Dienstleister große Teile des Finanzsektors versorgen und ein Anbieterwechsel bei Cloud- oder Zahlungsverkehrsdiensten langwierig wäre. Im Risk Assessment Report der Europäischen Bankenaufsichtsbehörde vom Juni 2026 bezeichneten rund 80 Prozent der befragten Banken Abhängigkeiten von IT-Dienstleistern außerhalb der EU beziehungsweise des Europäischen Wirtschaftsraums als Herausforderung; bei Abhängigkeiten von Zahlungslösungen waren es rund 60 Prozent.
„Die Bank oder der Energieversorger trägt das Risiko, kann den kryptografischen Kern eines zugekauften Geräts aber häufig nicht verändern“, sagt Fröwis. „Deshalb gehört in jeden neuen Beschaffungsvertrag eine belastbare Roadmap für Post-Quanten-Kryptografie, offene Schnittstellen für das Schlüsselmanagement, eine definierte Updatefrist und eine überprüfbare Aussage zur Kryptoagilität.“
Kryptoagilität betrifft die gesamte technische Kette
Kryptoagilität bezeichnet die Fähigkeit, kryptografische Verfahren kontrolliert zu ersetzen, ohne den Geschäftsbetrieb zu unterbrechen. Nach der Definition des NIST umfasst sie Protokolle, Anwendungen, Software, Hardware, Firmware und Infrastrukturen. Ein Algorithmuswechsel an nur einer Stelle genügt daher nicht. Wenn eine Bankverbindung beispielsweise künftig ML-KEM anstelle eines herkömmlichen RSA- oder Elliptic-Curve-Schlüsselaustauschs verwendet, müssen beide Kommunikationspartner sowie gegebenenfalls Router, VPN-Gateways, Load-Balancer, Zertifikatsdienste, Hardware-Sicherheitsmodule, Überwachungssysteme und Anwendungen die neuen Schlüssel- und Nachrichtenformate verarbeiten können.
Kryptoagilität erfordert, dass Algorithmen nicht dauerhaft im Anwendungscode verankert sind, Geräte mehrere freigegebene Verfahren unterstützen und Schlüssel sowie Zertifikate möglichst zentral und automatisiert ausgetauscht werden können. Während der Übergangszeit können hybride Verfahren klassische und postquantenresistente Mechanismen verbinden. Protokolle, Anwendungen und Sicherheitskomponenten müssen außerdem die größeren Schlüssel, Signaturen und Nachrichten der Post-Quanten-Kryptografie verarbeiten. Hersteller müssen Aktualisierungen über die Nutzungsdauer eines Produkts bereitstellen, während Betreiber die Abhängigkeiten zwischen Komponenten dokumentieren und einen Algorithmuswechsel vor dem Produktiveinsatz erproben. Sollte ein heute standardisiertes Verfahren später durch neue Erkenntnisse geschwächt werden oder ein anderer Standard technische Vorteile bieten, muss der nächste Wechsel ohne ein erneutes mehrjähriges Sonderprojekt möglich sein.
Priorisierung verkürzt das offene Zeitfenster
Eine vollständige Inventarisierung bleibt langfristig erforderlich, darf aber nicht als abgeschlossene Vorstufe jeder technischen Schutzmaßnahme behandelt werden. Zuerst müssen diejenigen Systeme ermittelt werden, deren Ausfall oder Kompromittierung besonders große Folgen hätte. Dazu gehören zentrale Vertrauensanker, Root-Zertifikate, Signaturschlüssel für Softwareupdates, Identitätsdienste, Rechenzentrumsverbindungen, Backup-Strecken, Leitstellennetze und Kommunikationswege mit langlebigen vertraulichen Daten. Gleichzeitig wächst das unternehmensweite Inventar durch automatisierte Erkennung, Herstellerangaben, Beschaffungsdaten und die Dokumentation laufender Projekte weiter. So wird es von einem jahrelangen Erfassungsprojekt zu einem permanenten Steuerungsinstrument.
Für die priorisierte Migration spricht insbesondere das Risiko „Harvest now, decrypt later“. Angreifer können verschlüsselte Daten bereits heute kopieren und speichern, um sie später mit einem Quantencomputer zu entschlüsseln. Betroffen sind vor allem Informationen, die über viele Jahre vertraulich bleiben müssen, etwa Forschungs- und Gesundheitsdaten, Sicherheitskonzepte, technische Baupläne, staatliche Kommunikation und langfristige Geschäftsgeheimnisse. Bei Banken betrifft dies vor allem langfristig schutzbedürftige Kunden-, Konto-, Kredit-, Vermögens- und Transaktionsdaten sowie Zahlungsverkehrsinformationen, Risikoanalysen, Geldwäscheverdachtsmeldungen, Vertragsunterlagen, Geschäftsgeheimnisse und interne Sicherheitskonzepte. NIST weist darauf hin, dass die vollständige Einführung neuer kryptografischer Verfahren erfahrungsgemäß zehn bis zwanzig Jahre dauern kann. Gerade deshalb sollte die Umstellung auf die seit 2024 verfügbaren Standards ML-KEM sowie ML-DSA und SLH-DSA für digitale Signaturen so rasch wie möglich beginnen.
Zeitdruck durch Künstliche Intelligenz
Zusätzlicher Zeitdruck entsteht durch Künstliche Intelligenz, die zusehends von Cyberkriminellen genutzt wird, um Schwachstellen in den IT-Systemen von Unternehmen aufzudecken.
Das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) stellt fest, dass generative KI schon heute den Umfang und die Qualität von Social Engineering steigert und Angreifer bei Aufklärung, Datenanalyse, Codegenerierung und Malwareentwicklung unterstützt. Die zunehmende Automatisierung der Angriffe erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass heute Datenbestände entwendet werden, die zu einem späteren Zeitpunkt mittels Quantencomputern zu entschlüsseln sind. „Es ist allein deshalb praktisch nicht realistisch, vor Beginn der Migration jede Schwachstelle und jede kryptografische Abhängigkeit aufzudecken“, betont Fröwis.
QKD ist für umfassende Quantensicherheit unerlässlich
Post-Quanten-Kryptografie (PQC) bildet die Grundlage für die breite Umstellung von Anwendungen, Geräten und Kommunikationsprotokollen. Da PQC letztlich auf mathematischen Annahmen beruht, lässt sich eine dauerhafte Sicherheit jedoch nicht garantieren.
Aus Sicht der Quanteninitiative des Diplomatic Council muss diese mathematische Sicherheitsebene bei besonders kritischen Kommunikationsstrecken durch Quantum Key Distribution (QKD) ergänzt werden. Dazu gehören beispielsweise die Verbindungen zwischen Bankzentralen und ihren Rechenzentren sowie Übertragungswege zwischen Leitstellen und kritischen Anlagen. Erst das Zusammenspiel beider Technologien schafft eine mehrschichtige Architektur, die voneinander unabhängige Sicherheitsprinzipien verbindet.
QKD nutzt quantenphysikalische Zustände zur Schlüsselverteilung. Da jeder Messvorgang diese Zustände beeinflusst, können die Kommunikationspartner jeden Abhörversuch während der Übertragung sofort erkennen. Die Absicherung beruht damit unmittelbar auf Gesetzmäßigkeiten der Quantenphysik. Für KRITIS-Betreiber ist diese technologische Diversität besonders wichtig: PQC bringt Quantensicherheit in Anwendungen, Identitäten, Protokolle und digitale Signaturen, während QKD die Schlüsselversorgung ausgewählter Verbindungen stärkt.
„PQC und QKD erfüllen unterschiedliche, sich ergänzende Aufgaben“, erklärt Fröwis. „PQC ermöglicht die breite Migration in Anwendungen und Protokollen. QKD erweitert diese Architektur um eine physikalisch abgesicherte Schlüsselverteilung. Für besonders kritische Verbindungen etwa im Bankensektor ist QKD daher ein unerlässlicher Bestandteil einer umfassenden Quantum-Safe-Strategie.“
QKD unterstützt zugleich die Kryptoagilität. Wird die Verteilung symmetrischer Schlüssel als eigenständige Sicherheitsebene organisiert, lässt sich die Kommunikationsinfrastruktur stärker von einzelnen asymmetrischen Verfahren und ihren Lebenszyklen entkoppeln. Schlüssel können kontrolliert erzeugt, regelmäßig erneuert und den angeschlossenen Verschlüsselungssystemen zur Verfügung gestellt werden. Dadurch entsteht eine Architektur, in der mathematische Algorithmen und physikalische Schlüsselverteilung gemeinsam für langfristige Resilienz sorgen.
„KRITIS-Unternehmen sollten ihre wichtigsten Systeme zügig auf standardisierte Post-Quanten-Verfahren und Kryptoagilität vorbereiten und parallel festlegen, welche besonders kritischen Verbindungen zusätzlich durch QKD abgesichert werden“, fasst Summa zusammen. „Wer auf vollständige Transparenz hinarbeitet, bevor die wichtigsten Systeme abgesichert werden, verliert wertvolle Zeit.“
