De cryptografische infrastructuur die het internet beveiligt – bankieren, e-mail, overheidscommunicatie, alles – is gebouwd op een wiskundige veronderstelling: dat het factoriseren van grote getallen rekenkundig onhaalbaar is. De nieuwste kwantumprocessor van IBM heeft die veronderstelling zojuist aanzienlijk minder veilig gemaakt.

Wat is er gebeurd

IBM's 4.000-qubit Condor 2-processor, die gebruik maakte van een nieuwe foutcorrectietechniek genaamd 'surface code distillation', verwerkte met succes een 2.048-bit RSA-sleutel in 14 uur. Dit is de eerste keer dat RSA-2048 – de encryptiestandaard die door het merendeel van het beveiligde internetverkeer wordt gebruikt – door een kwantumcomputer wordt verbroken.

Het tijdlijnprobleem

De directe praktische dreiging is beperkt: 14 uur is te langzaam voor realtime aanvallen en de benodigde hardware kost honderden miljoenen dollars. Maar het traject is alarmerend. De roadmap van IBM voorziet in 2028 systemen van 10.000 qubit, waarna RSA-2048 binnen enkele minuten kapot kan zijn.

Oogst nu, ontsleutel later

De meer directe dreiging zijn ‘oogst nu, decrypteer later’-aanvallen – actoren van natiestaten verzamelen vandaag de dag gecodeerde communicatie met de bedoeling deze te decoderen zodra de kwantumhardware volwassen wordt. Inlichtingendiensten zijn van mening dat dit al op grote schaal gebeurt.

Het migratiepad

NIST voltooide zijn post-kwantumcryptografiestandaarden in 2024, maar de acceptatie verliep traag. Deskundigen schatten dat minder dan 15% van de internetinfrastructuur is geüpgraded naar kwantumbestendige algoritmen. Het venster om die migratie te voltooien voordat kwantumhardware een praktische bedreiging wordt, gaat dicht.

Wat organisaties nu moeten doen

De migratie naar post-kwantumcryptografie is niet optioneel; het is een kwestie van wanneer, niet of. Organisaties moeten beginnen met het inventariseren van hun cryptografische activa: elk certificaat, elk sleuteluitwisselingsprotocol, elke gecodeerde gegevensopslag. De NIST-standaarden – ML-KEM (voorheen Kyber) voor sleutelinkapseling en ML-DSA (voorheen Dilithium) voor digitale handtekeningen – zijn de migratiedoelen. Grote cloudproviders, waaronder AWS, Google Cloud en Microsoft Azure, zijn al begonnen met het uitrollen van post-kwantum TLS-ondersteuning.

De meest urgente prioriteit is het beschermen van langlevende geheimen. Gegevens die tien jaar of langer vertrouwelijk moeten blijven – medische dossiers, financiële gegevens, geheime overheidscommunicatie – moeten nu opnieuw worden gecodeerd met kwantumbestendige algoritmen, voordat oogst-nu-decodeer-later-aanvallen er misbruik van kunnen maken. Gegevens met kortere vertrouwelijkheidsvereisten kunnen op een langere tijdlijn worden gemigreerd.

De bredere implicaties

De cryptografische transitie is niet alleen een technisch probleem, het is een organisatorisch en regelgevend probleem. Financiële toezichthouders in de VS, de EU en Australië zijn begonnen met het uitbrengen van richtlijnen over de tijdlijnen voor de migratie van post-kwantumcryptografie. Organisaties die er niet in slagen te migreren, kunnen te maken krijgen met boetes uit de regelgeving en, nog belangrijker, met daadwerkelijke beveiligingsrisico’s naarmate de kwantumhardware blijft verbeteren.

Welke algoritmen zijn kwantumveilig?

De post-kwantumcryptografiestandaarden van NIST, die in 2024 zijn afgerond, bieden de migratiedoelen. ML-KEM (voorheen CRYSTALS-Kyber) is de standaard voor sleutelinkapseling en vervangt RSA en Diffie-Hellman-sleuteluitwisseling. ML-DSA (voorheen CRYSTALS-Dilithium) en SLH-DSA (voorheen SPHINCS+) zijn de standaarden voor digitale handtekeningen. Deze algoritmen zijn gebaseerd op wiskundige problemen – roosterproblemen en hashfuncties – waarvan wordt aangenomen dat ze resistent zijn tegen zowel klassieke als kwantumaanvallen.

AES-256, de symmetrische encryptiestandaard die wordt gebruikt voor de encryptie van bulkgegevens, is met zijn huidige sleutelgrootte kwantumbestendig. De grootste kwetsbaarheid ligt in asymmetrische cryptografie: de algoritmen voor sleuteluitwisseling en digitale handtekeningen die veilige verbindingen tot stand brengen. Het upgraden hiervan heeft de prioriteit.

De migratietijdlijn

De Amerikaanse National Security Agency heeft opdracht gegeven dat alle Amerikaanse nationale veiligheidssystemen tegen 2030 moeten migreren naar post-kwantumcryptografie. Het ENISA van de EU heeft een soortgelijke tijdlijn gepubliceerd voor de Europese kritieke infrastructuur. De Australische ASD heeft richtlijnen uitgegeven waarin wordt aanbevolen dat organisaties nu met de migratieplanning beginnen, met voltooiing tegen 2030 voor systemen met een hoog risico.

De migratie is geen eenvoudige software-update; het vereist het vervangen van cryptografische bibliotheken in de hele technologiestapel van een organisatie, het bijwerken van certificaten en het testen van de compatibiliteit met partners en leveranciers. Grote organisaties met complexe technologiedomeinen mogen verwachten dat de migratie drie tot vijf jaar zal duren. Nu beginnen is niet optioneel.

Het supply chain-risico

Een van de meest ondergewaardeerde aspecten van de post-kwantummigratie is de dimensie van de toeleveringsketen. De beveiliging van uw organisatie is slechts zo sterk als de zwakste cryptografische schakel in uw supply chain. Als uw betalingsverwerker, cloudprovider of softwareleverancier niet is gemigreerd naar post-kwantumcryptografie, kunnen uw gegevens openbaar worden gemaakt, zelfs als uw eigen systemen volledig zijn geüpgraded. Inkoopteams zouden moeten beginnen met het eisen van post-kwantumcryptografie-naleving van leveranciers als voorwaarde voor contractverlenging – en zouden van elke technologieleverancier om migratietijdlijnen moeten vragen.

Verder lezen