NIST veröffentlicht Fahrplan für den Umstieg auf Post-Quanten-Kryptografie
Der finalisierte Bericht NISTIR 8547 legt dar, welche aktuellen Verschlüsselungsalgorithmen gegenüber künftigen Quantencomputern verwundbar sind, was sie ersetzt und welche Fristen Bundesbehörden einhalten müssen.
KI-IllustrationDas National Institute of Standards and Technology (NIST) hat einen finalisierten Bericht veröffentlicht, der darlegt, wie Organisationen von der heutigen Verschlüsselung auf die Standards für Post-Quanten-Kryptografie (PQC) umsteigen sollten. Das Dokument „Transition to Post-Quantum Cryptography Standards“ (NISTIR 8547) benennt die bestehenden kryptografischen Standards, die ein künftiger Quantencomputer brechen könnte, sowie die quantenresistenten Standards, die sie ersetzen sollen.
NIST hat seine PQC-Standards im August 2024 veröffentlicht. Der neue Bericht ist der übergeordnete Fahrplan für den Umstieg darauf. Er legt den offiziellen Ansatz und die Zeitpläne von NIST für die Abkehr von quantenanfälligen Algorithmen fest und soll Bundesbehörden, Industriepartnern und Standardisierungsorganisationen mitteilen, was sich wann ändern muss. NIST erklärte, die Einzelheiten der Migration variierten je nach Organisation, während die Zeitpläne generell gälten.
Zwei Regierungsdirektiven bilden den Rahmen für diese Zeitpläne. Das National Security Memorandum 10 legte 2035 als primäres Ziel für den Abschluss der Migration in den Bundessystemen fest. Die Executive Order 14412 zog die Frist für hochwertige Bundesressourcen und Systeme mit hoher Auswirkung vor: Sie müssen bis 2030 bei der Schlüsseletablierung und bis 2031 bei digitalen Signaturen migriert sein. NISTIR 8547 unterstützt diese Termine. Das Memorandum gilt für Bundessysteme, doch laut NIST werden auch viele Organisationen betroffen sein, die mit der Bundesregierung zusammenarbeiten.
Dustin Moody, Mathematiker bei NIST und Leiter des PQC-Standardisierungsprojekts, sagte, der Bericht beschreibe verschiedene Anwendungsfälle und erkläre, warum eine Migration länger dauern kann als eine andere, da keine einzelne Strategie für jeden Fall passe. Laut Moody zeigt der Bericht, wie bestimmte heute genutzte Algorithmen auslaufen werden, etwa ob einer in Bundessystemen nach einem bestimmten Datum untersagt oder auf eigenes Risiko des Nutzers zugelassen sein könnte.
NIST erklärte, Quantencomputer befänden sich noch in der Entwicklung, doch ein ausreichend leistungsfähiges Gerät, ein sogenannter kryptanalytisch relevanter Quantencomputer, würde die Verschlüsselung bedrohen, die vertrauliche elektronische Informationen schützt. Verschlüsselte Daten sind bereits einer „Harvest now, decrypt later“-Bedrohung ausgesetzt: Angreifer sammeln heute sensible Daten und planen, sie zu entschlüsseln, sobald die Quantentechnologie ausgereift ist. NIST nannte dies als einen der Hauptgründe für die Dringlichkeit des Umstiegs.
Moody sagte, manche Maßnahmen könnten Vorrang vor anderen haben: Wegen dieser Bedrohung könnten Organisationen zuerst auf den PQC-Standard zur Schlüsseletablierung, FIPS 203, umsteigen, und zwar für Daten, die besonders sensibel sind oder lange sicher bleiben müssen. Der Bericht behandelt auch einen hybriden Ansatz, der herkömmliche Verschlüsselung mit PQC kombiniert. NIST lässt diese Option zu und beschrieb sie als sicherheitstechnisch konservativer, aber rechenaufwendiger. Zudem müsse eine Organisation ihre gesamte kryptografische Lieferkette berücksichtigen, nicht nur die eigenen Systemkomponenten.
Der Bericht ergänzt ein Migrationsprojekt zu PQC am National Cybersecurity Center of Excellence (NCCoE) von NIST, einer sektorübergreifenden Kooperation, die an Demonstrationen zu kryptografischer Transparenz, Risikomanagementpraktiken und PQC-Implementierungen arbeitet, um die Migrationszeitpläne zu unterstützen.