Die Entwicklung leistungsfähiger Quantencomputer bedroht die heute eingesetzte Public-Key-Kryptografie. Zurzeit wird entsprechend an der Entwicklung, Standardisierung und Implementierung von quantensicheren Alternativen gearbeitet. Hierfür gibt es im Wesentlichen zwei Ansätze: Post-Quanten-Kryptografie und Quantum Key Distribution. Diese beiden Ansätze sollen in dem Tutorial vorgestellt werden.

Einführung in die Post-Quanten-Kryptografie (Dr. Heike Hagemeier)
Als Post-Quanten-Kryptografie bezeichnet man kryptografische Verfahren, von denen man annimmt, dass sie auch mit einem Quantencomputer nicht gebrochen werden können. Im Vortrag soll die Notwendigkeit für den Wechsel motiviert, einige grundlegende Begriffe erläutert und die wesentlichen Entwicklungen im Bereich Post-Quanten-Kryptografie in den letzten Jahren vorgestellt werden.

Einführung in die Quantum Key Distribution (Stephanie Reinhardt)
Quantum Key Distribution (kurz QKD) umfasst Protokolle zur Schlüsseleinigung, deren Sicherheit zumindest theoretisch auf den Gesetzmäßigkeiten der Quantenmechanik beruht und die resistent gegen Angriffe mit klassischen und Quanten-Computern sein sollen. Aktuell wird QKD viel Aufmerksamkeit gewidmet und es gibt zahlreiche Aktivitäten zur Entwicklung und Implementierung auf nationaler, europäischer und internationaler Ebene. In diesem Vortrag wird erklärt, wie QKD funktioniert und einige wichtige Sicherheitsaspekte werden diskutiert.

Der Einsatz von Krypto-Lösungen im Bereich der Netzwerkverschlüsselung kann viel Einfluss auf Netzwerkarchitektur und Management-Systeme mit sich bringen, zudem gibt es möglicherweise Auswirkungen auf das Betriebskonzept von Netzwerken. Der Vortrag erläutert wie mit „Security Made in Germany“ sensible Netzwerke abgesichert werden können mit dem Ziel der möglichst einfachen Einbindung in vorhandenen Strukturen und effizientem Betrieb.

KI-Systeme finden zunehmend im Verbraucherkontext Anwendung, zum Beispiel bei Bewerbungsverfahren, im Gesundheitssektor oder in sozialen Netzwerken. Im Tutorial wird das vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz geförderte „Zentrum für vertrauenswürdige Künstliche Intelligenz“ (ZVKI) vorgestellt, das an den Schnittstellen zu Wissenschaft, Wirtschaft, Politik und Zivilgesellschaft zu Verbraucherschutz und KI forscht und informiert.

Quantencomputer haben erhebliche Auswirkungen auf heute eingesetzte kryptografische Verfahren. Ziel der Session ist es, diese Folgen zu erläutern und mögliche Lösungsvorschläge zu diskutieren. Dabei wird auf den aktuellen Stand der Wissenschaft eingegangen, der Standardisierungsprozess in diesem Bereich betrachtet und auch Fortschritte bei der praktischen Umsetzung aufgezeigt.

Die KI-Forschung wird sogar in der Politik als Symbol für Zukunftstechnologie immer wieder genannt und gefördert. Doch wo stehen wir derzeit – Was können wir schon? – Woran arbeiten wir? – Welches sind die wichtigsten Anwendungen?
Die Session beantwortet diese Fragen mit einem Überblick über den Status quo von KI in Unternehmen mit Blick auf Rahmenbedingungen, Wirtschaft und Gesellschaft. Weiterhin wird ein konkretes Projekt vorgestellt, welches einen Einsatz der KI im Bildungssektor umsetzt und verbessertes „Lernen“ verspricht.

Quantentechnologien haben das Potenzial, diverse Technologiebereiche grundlegend zu verändern und völlig neue Möglichkeiten zu eröffnen. Für die IT-Sicherheit stellen Quantentechnologien sowohl eine Bedrohung als auch eine Chance dar: Durch die Entwicklung hinreichend leistungsfähiger Quantencomputer ist ein großer Teil der heute eingesetzten Public Key-Kryptografie bedroht; gleichzeitig liefert die Quantenkommunikation eine mögliche quantensichere Alternative zu diesen kryptografischen Verfahren. In dieser Session werden die Auswirkungen von Quantentechnologien auf die IT-Sicherheit sowie Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten in diesem Bereich thematisiert.