Deutsche Telekom und Partner entwickeln Quantengesicherte Kommunikationsinfrastruktur (EuroQCI)

• Studie dient als Vorlage für die europaweite Netzarchitektur 
• Erste Ergebnisse im Dezember an die EU-Kommission übergeben
• Das Konsortium umfasst weitere starke Industriepartner wie Thales, Thales Alenia Space und Telefónica sowie Forschungseinrichtungen wie das AIT Austrian Institute of Technology

Nachdem die Europäische Kommission im April letzten Jahres das QSAFE-Konsortium (Quantum Network System Architecture for Europe) mit der Entwicklung der europäischen Quantenkommunikationsinfrastruktur beauftragt hat, wurden jetzt die Zwischenergebnisse vorgelegt. Der Umfang dieser Ergebnisse umfasst den ersten technischen Entwurf, Sicherheitsanalysen und eine erste Netzwerkdimensionierung. Das legt den Grundstein für die zukünftige Implementierung des EuroQCI-Netzwerks. 

Der Schlüssel zur Sicherheit 

Für die sichere Verschlüsselung sensibler Informationen ist es notwendig, dass die Schlüssel sicher genug zwischen den Kommunikationspartnern geteilt werden. Bewährte Verschlüsselungsverfahren wie RSA (Rivest, Shamir, Adleman) oder DH (Diffie-Hellman) sind gegen Quantencomputer-Angriffe nicht mehr sicher. Dies stellt eine Bedrohung für die gesamte moderne Kommunikation dar und macht den Wechsel zu Quantenschlüsseln unumgänglich. Die Quantenschlüsseltechnologie basiert auf physikalischen Naturgesetzen, die unweigerlich einen potenziellen „Abhörschutz“ signalisieren. Kritische Infrastrukturen, vertrauliche private oder staatliche Informationen werden durch Quantenschlüssel vor Angriffen und kriminellen Absichten geschützt. 

Die QSAFE-Studie

Das von der Deutschen Telekom geleitete QSAFE-Konsortium bündelt europäische Partner mit 20-jähriger Erfahrung in der Quantenkommunikation für die europäische Quanteninfrastruktur: das AIT Austrian Institute of Technology, Thales, Thales Alenia Space und Telefónica Investigación y Desarrollo SA. Zusätzlich sind assoziierte Partner aus dem akademischen Bereich und aus hochspezialisierten Unternehmen an dem Projekt beteiligt.

Die über fünfzehn Monate durchgeführte Studie folgt dem Ansatz "Sicherheit durch Design" und erarbeitet die Grundlage für den Aufbau einer europäischen Quanteninfrastruktur, die sowohl glasfaserbasierte terrestrische als auch satellitengestützte Komponenten umfasst. Sie ist die Fortsetzung einer ersten Durchführbarkeitsphase, die 2020 mit demselben Konsortium unter der Leitung von Thales durchgeführt wurde.

Die Studie ist Teil der Bemühungen der Europäischen Union, die Entwicklung von unabhängigen und sicheren Quantenkommunikationstechnologien voranzutreiben. Ende Juli 2021 unterzeichnete Irland als letzter der 27 EU-Mitgliedstaaten die EuroQCI-Erklärung, in der sich die Mitgliedstaaten, die Europäische Kommission und die Europäische Weltraumorganisation verpflichten, gemeinsam eine sichere Quantenkommunikationsinfrastruktur aufzubauen.

Im April 2021 initiierte die Europäische Kommission zwei unabhängige Studien, darunter die vom QSAFE-Konsortium geleitete, um die Architektur einer EuroQCI zu definieren. Im Mittelpunkt der Studien steht die Erzeugung quantensicherer Schlüssel (Quantum Key Distribution, QKD). Der Austausch der Schlüssel soll über das zu entwerfende Netzwerk laufen und sicherstellen, dass ein potenzieller Spion immer entdeckt wird. So werden beispielsweise Verschlusssachen nachhaltig geschützt. Die ersten Nutzer werden die Europäische Union, die EU-Mitgliedstaaten und weitere regierungsnahe Stellen sein. 

Die Studie wird der Europäischen Kommission als Grundlage für die nächsten Schritte auf dem Weg zum Aufbau einer europäischen Quantenkommunikationsinfrastruktur dienen. Alle Aspekte - Kosten, Sicherheit, Technologie, Netzdimensionierung, Planung, Betriebsmodell usw. - sind in der Studie enthalten.

Das Projekt profitiert vor allem von den vielfältigen Erfahrungen seiner Partner und deren langjährigem Engagement auf dem Gebiet der Quantentechnologien. EuroQCI ist im Wesentlichen ein Kommunikationsnetz. Als solche bringen die Deutsche Telekom und Telefónica ihr grundlegendes Know-how für die Planung, den Aufbau und den Betrieb eines Netzes ein. Im Rahmen der europäischen Forschungsaktivitäten haben beide Unternehmen bereits Quanten-Testumgebungen in Madrid und Berlin installiert. Sie untersuchen das Zusammenspiel von Quantentechnologie und etablierter Netzausrüstung. Als eine der international führenden Forschungseinrichtungen mit besonderen Kompetenzen im Bereich angewandter QKD-Technologien, leistet das AIT Austrian Institute of Technology wichtige Beiträge zu deren Entwicklung und zur Durchführung von Pilotexperimenten in Testumgebungen in Europa. Thales ist ein weltweit führender Anbieter von komplexen, kritischen Sicherheitssystemen für Verteidigung, Transport, Luft- und Raumfahrt und kritische Infrastrukturen. Das Unternehmen bringt sein Fachwissen in den Bereichen Cybersicherheit und Kryptographie ein. Thales Alenia Space deckt alle Aspekte der satellitengestützten QKD ab. 

Das QSAFE-Konsortium arbeitet eng mit verschiedenen nationalen Regierungsvertretern zusammen. EuroQCI ist somit auf die nationale und europäische Sicherheitspolitik abgestimmt.
Die Kombination aus großen europäischen Netzbetreibern, Systemintegratoren, Netzausrüstern für optische Kommunikationsnetze und Raumfahrtkomponenten sowie Top-Experten aus Universitäten und Forschungsinstituten bildet den idealen Rahmen, um das optimale europäische Quantum Key Distribution Netzwerk zu entwerfen.

Über die Deutsche Telekom: Deutsche Telekom Konzernprofil
Über T-Systems: T-Systems Unternehmensprofil

Über Thales
Thales (Euronext Paris: HO) ist ein weltweit führender Anbieter von Spitzentechnologien und investiert in digitale und "Deep Tech"-Innovationen - Konnektivität, Big Data, künstliche Intelligenz, Cybersicherheit und Quantencomputing -, um eine zuversichtliche Zukunft zu gestalten, die für die Entwicklung unserer Gesellschaft entscheidend ist. Die Gruppe bietet ihren Kunden - Unternehmen, Organisationen und Regierungen - in den Bereichen Verteidigung, Luft- und Raumfahrt, Transport sowie digitale Identität und Sicherheit Lösungen, Dienstleistungen und Produkte, die ihnen helfen, ihre kritische Rolle zu erfüllen, wobei die Rücksicht auf den Einzelnen die treibende Kraft hinter allen Entscheidungen ist.
Thales hat 81.000 Mitarbeiter in 68 Ländern. Im Jahr 2020 erwirtschaftete die Gruppe einen Umsatz von 17 Milliarden Euro.

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Thales Alenia Space verfügt über mehr als 40 Jahre Erfahrung und eine einzigartige Kombination von Fähigkeiten, Fachwissen und Kulturen und liefert kosteneffiziente Lösungen für Telekommunikation, Navigation, Erdbeobachtung, Umweltmanagement, Exploration, Wissenschaft und orbitale Infrastrukturen. Sowohl Regierungen als auch die Privatwirtschaft verlassen sich auf Thales Alenia Space, wenn es um die Entwicklung satellitengestützter Systeme geht, die jederzeit und überall Verbindungen und Positionierung ermöglichen, unseren Planeten überwachen, die Verwaltung seiner Ressourcen verbessern und unser Sonnensystem und darüber hinaus erforschen. Thales Alenia Space sieht den Weltraum als einen neuen Horizont, der dazu beiträgt, ein besseres und nachhaltigeres Leben auf der Erde zu schaffen. Thales Alenia Space ist ein Joint Venture zwischen Thales (67%) und Leonardo (33%) und bildet zusammen mit Telespazio die Space Alliance der beiden Muttergesellschaften, die ein umfassendes Dienstleistungsangebot bereitstellt. Thales Alenia Space erzielte im Jahr 2020 einen konsolidierten Umsatz von rund 1,85 Milliarden Euro und beschäftigt rund 7.700 Mitarbeiter in 10 Ländern mit 17 Standorten in Europa und einem Werk in den USA.
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Das AIT Austrian Institute of Technology ist mit rund 1.450 MitarbeiterInnen die größte außeruniversitäre Forschungseinrichtung Österreichs. Mit seinen sieben Zentren versteht sich das AIT als hochspezialisierter Forschungs- und Entwicklungspartner für die Industrie. Das AIT bietet Forschung und technologische Entwicklung zur Realisierung von Basisinnovationen für die nächste Generation infrastrukturbezogener Technologien in den Bereichen Energie, emissionsarmer Verkehr, Gesundheit & Bioressourcen, Digitale Sicherheit, Vision, Automation & Control und Technologieerlebnis. Ergänzt werden diese technologischen Forschungsbereiche durch die Kompetenz im Bereich Innovation Systems & Policy. Im Center for Digital Safety & Security entwickeln über 200 Expertinnen und Experten modernste Informations- und Kommunikationstechnologien, damit unsere Systeme im Rahmen der umfassenden Digitalisierung und globalen Vernetzung hochsicher und zuverlässig sind. Das Zentrum konzentriert sich auf Schlüsseltechnologien wie Quanten- und Photonentechnologien sowie modernste kryptographische Verfahren (Post-Quantum-Verschlüsselung) oder Cybersicherheit für IT- und industrielle Kontrollsysteme. Mehr Informationen unter www.ait.ac.at/dss/

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AIT Austrian Institute of Technology 
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