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Meckenheim. Bereits in den kommenden zehn Jahren könnten nach Einschätzung von Fachleuten die ersten Quantencomputer auf den Markt kommen. Die Möglichkeiten der Technologie sind groß, die Gefahren auch. Heutige Verschlüsselungsmethoden wären dann nicht mehr sicher. Deshalb hat die BWI GmbH, eine 100-prozentige Bundesgesellschaft mit Sitz im nordrhein-westfälischen Meckenheim, das neue Weitverkehrsnetz der Bundeswehr (Wide Area Network, WANBw) nicht nur leistungsfähiger, sondern auch sicherer gemacht. Quantensicher.
Die zukünftigen Quantencomputer werden wahrscheinlich millionenfach leistungsfähiger sein als konventionelle Systeme. Das hätte auch große Auswirkungen auf die Informationssicherheit. Diese Computer werden in der Lage sein, heute genutzte Verfahren der asymmetrischen Kryptographie „auszuhebeln“. Dieser Typ von kryptographischen Verfahren wird zum Schlüsselaustausch und für digitale Signaturen genutzt – unverzichtbare Bestandteile für den Aufbau einer sicheren Verbindung.
Die deutschen Streitkräfte und die BWI als IT-Systemhaus der Bundeswehr und IT-Dienstleister des Bundes bereiten sich schon jetzt auf die kommende bahnbrechende Entwicklung vor. Untersucht werden dabei schon länger die Möglichkeiten von Quantentechnologien, wie zum Beispiel im Bereich der Kryptographie. Jetzt ist die erste Lösung in der Praxis angekommen: Das neue „Rückgrat“ des Weitverkehrsnetzes der Bundeswehr – Fachterminologie „Backbone“ – besitzt nun eine Verschlüsselung, die auch künftigen Quantencomputern widerstehen würde.
Bundeswehr verfügt über ein rund 13.000 Kilometer langes Glasfasernetz
In einer Pressemitteilung („Weitverkehrsnetz der Bundeswehr jetzt quantenresistent verschlüsselt“) erläutert das Unternehmen das IT-Projekt. Dort heißt es unter anderem: „In den vergangenen drei Jahren hat die BWI das Weitverkehrsnetz der Bundeswehr von Grund auf modernisiert. Das neue Kernnetz/Backbone des bundesweiten Glasfasernetzes ist damit nicht nur deutlich leistungsfähiger. Es ist auch quantenresistent verschlüsselt.“
Die komplette Sprach- und Datenkommunikation der Truppe erfolgt in Deutschland laut BWI über ein rund 13.000 Kilometer langes, redundant aufgebautes Glasfasernetz. Etwa 800 Liegenschaften sind an das WANBw angeschlossen. Um den steigenden Anforderungen der Streitkräfte zu genügen, hat die BWI – wie bereits beschrieben – das Kernnetz in den vergangenen drei Jahren von Grund auf modernisiert und für das Quantenzeitalter gerüstet, das Anfang der 2030er-Jahre mit der Einführung der ersten Quantencomputer beginnen dürfte.
Diese leistungsstarken Quantencomputer werden in der Lage sein, heute genutzte Verschlüsselungsverfahren zu brechen. Das neue Backbone des Weitverkehrsnetzes der deutschen Streitkräfte besitzt mittlerweile eine Verschlüsselung, die auch künftigen Quantencomputern widerstehen würde.
Quantensichere Verschlüsselungstechnologie PQC vom BSI zugelassen
Um die übertragenen Daten der an das Glasfaserkernnetz angeschlossenen Bundeswehr-Liegenschaften heute und künftig optimal zu schützen, setzt die BWI im Backbone nun eine quantensichere Verschlüsselungstechnologie ein. Diese „post-quantum cryptography“ – kurz PQC – wird standardmäßig verwendet und kann nicht ausgeschaltet werden. Zugelassen ist die Lösung vom Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) bis zur Übertragung von Informationen der Schutzklasse „Verschlusssachen – nur für den Dienstgebrauch“ (VS-NfD).
Mit einem Fasermonitoring-System kann zudem die gesamte Glasfaserinfrastruktur automatisiert überwachen werden. Das heißt konkret, es können Faserbrüche oder andere Störungen erkannt, lokalisiert und gemeldet werden.
Übertragungsgeschwindigkeiten bis zu 100 Gigabit pro Sekunde
Mit dem neuen Backbone hat die BWI auch die Möglichkeit geschaffen, Übertragungsgeschwindigkeiten auf bis 100 Gigabit pro Sekunde zu erhöhen. Benötigt eine Bundeswehrliegenschaft mehr Bandbreite, dann kann die BWI diese anheben, ohne die physikalische Netzinfrastruktur beziehungsweise Netztopologie verändern zu müssen. Dazu die Pressemitteilung aus Meckenheim: „Die BWI GmbH trägt so als primärer Digitalisierungspartner der Bundeswehr dazu bei, die benötigte Kommunikations- beziehungsweise Führungsfähigkeit sicherzustellen – sicher, hochverfügbar und zukunftsfähig.“
Hintergrund
Backbone (deutsch „Rückgrat“, „Hauptstrang“, „Basisnetz“) ist der Anglizismus für die Verkehrsinfrastruktur eines Kommunikationsnetzes mit sehr hohen Datenübertragungsraten.
Beim Backbone-Kernnetz verbinden sich lokale Leitungen mit der zentralen Leitung und speisen dort ihre Daten ein. Aufgrund der benötigten hohen Übertragungskapazität sind Backbones in der Regel mit Glasfaserleitungen realisiert.
Auf lokaler Ebene ist ein Backbone eine Leitung oder eine Ansammlung an Leitungen, mit denen sich LAN-Leitungen (Local Area Network) verbinden. Die entsprechenden Daten werden von dort aus dann ins WAN (Wide Area Network) weitergeleitet. Möglich ist auch, mit einem Backbone Distanzen effizient zu überbrücken, wenn das Unternehmen zum Beispiel auf mehrere Gebäude verteilt ist.
Im Internet oder einem anderen WAN ist ein Backbone eine Ansammlung an Pfaden, die lokale oder regionale Netzwerke miteinander verbindet, um diese wiederum mit Fernnetzen zu verknüpfen. Die Verbindungspunkte sind beispielsweise als Netzwerkknoten oder Nodes bekannt.
Ein Backbone ist in der Regel sehr viel schneller ausgelegt als die restlichen Netzverbindungen (dank der Glasfaser) und ermöglichen so einen möglichst hohen Durchsatz zwischen den verschiedenen Subnetzen.
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Zu unseren beiden Darstellungen:
Key Visuals/Schlüsselbilder zum Thema „Quantensicheres Weitverkehrsnetz der Bundeswehr“.
(Illustrationen: Oliver Kunkel/BWI GmbH)
