IT Security

QuNET verbindet drei regionale Quantennetze.

QuNET hat Forschungsnetze aus Bayern, Thüringen und Berlin verbunden. Eine Demonstration übertrug fiktive Gesundheitsdaten geschützt über Glasfaser.

Von Wolfgang

30. Okt. 20264 Min. Lesezeit

Symbolische Forschungsnetze mit der Artikelüberschrift

Forschende der Initiative QuNET haben am 28. Oktober 2026 regionale Netze für Quantenkommunikation aus Bayern, Thüringen und Berlin zusammengeschaltet. Bei der Abschlussdemonstration übertrugen sie fiktive Apothekenabrechnungen vom Universitätsklinikum Jena über DATEV bis zur Bundesdruckerei. Die Daten liefen über bestehende Glasfasernetze; Quantenverfahren dienen dabei dem Schutz der Schlüssel.

Das Experiment sollte zeigen, wie unterschiedliche Systeme und regionale Forschungsnetze zusammenspielen können. Die beteiligten Einrichtungen sprechen von einer Demonstration unter praxisnahen Bedingungen. Für echte Gesundheitsdaten ist damit noch kein regulärer Dienst angekündigt.

Was wurde miteinander verbunden?

In Erlangen, Erfurt und Berlin wurden zunächst die jeweiligen Teilnetze aktiviert. Anschließend gab Bundesforschungsministerin Dorothee Bär in Berlin den Start für die Zusammenschaltung und die Live-Demonstration. Sachsen war bei der Veranstaltung ebenfalls vertreten; die genannten regionalen Teilnetze lagen in Bayern, Thüringen und Berlin.

Als Testmaterial dienten laut Fraunhofer erfundene Apothekenabrechnungen. Das Beispiel bildet einen Vorgang nach, bei dem vertrauliche Informationen zwischen verschiedenen Einrichtungen weitergereicht werden müssen. Die Nachricht beschreibt jedoch weder die vollständige technische Topologie noch die Geschwindigkeit der Schlüsselverteilung. Aus dem Versuch lässt sich deshalb keine allgemeine Aussage über die Leistungsfähigkeit eines künftigen Versorgungsnetzes ableiten.

Ein Schlüssel reist anders als die Daten

Im Mittelpunkt von QuNET steht die Quantenschlüsselverteilung, auf Englisch Quantum Key Distribution oder QKD. Zwei Stellen versuchen dabei, einen gemeinsamen geheimen Schlüssel zu vereinbaren. Dieser Schlüssel ist eine Folge von Informationen, mit der sich Daten verschlüsseln und später wieder lesbar machen lassen.

Die Quantenphysik hilft beim Vereinbaren des Schlüssels. Bei geeigneten Verfahren können die Beteiligten erkennen, wenn eine dritte Stelle die verwendeten Quantensignale mitliest und dabei verändert. Registrieren sie zu viele Abweichungen, verwerfen sie das betreffende Schlüsselmaterial. Der Schutz setzt allerdings voraus, dass das Verfahren korrekt umgesetzt wird und seine Annahmen eingehalten werden.

Die eigentliche Abrechnung muss nicht selbst als Quantenzustand verschickt werden. Sie kann mit dem vereinbarten Schlüssel geschützt und über ein gewöhnliches Datennetz übertragen werden. Genau diese Verbindung mit vorhandener Infrastruktur war Teil der QuNET-Demonstration: Die fiktiven Abrechnungen liefen nach Angaben von Fraunhofer über konventionelle Glasfasern.

Schematische Trennung von Quantenschlüssel und verschlüsselten Daten zwischen zwei Stationen
Schlüsselvereinbarung und Übertragung geschützter Daten haben unterschiedliche Aufgaben. Die Darstellung ist schematisch und zeigt nicht die konkrete QuNET-Netztopologie. (Quelle: KI generiert)

Warum ein funktionierendes Netz noch mehr braucht

Ein geheimer Schlüssel allein verrät den Beteiligten nicht, ob sie tatsächlich mit der richtigen Gegenstelle kommunizieren. Dafür brauchen sie eine zusätzliche Identitätsprüfung, die Authentisierung. Auch Geräte, Software und die Übergänge zwischen Netzteilen müssen sicher arbeiten.

Das britische National Cyber Security Centre weist auf diese Anforderungen hin. Es rät Organisationen, sich bei der Erzeugung und Verteilung kryptografischer Schlüssel nicht allein auf QKD zu verlassen. Als zentrale Antwort auf die Bedrohung durch zukünftige Quantencomputer empfiehlt die Behörde Post-Quanten-Kryptografie: mathematische Verfahren, die auf herkömmlichen Computersystemen laufen und gegen solche Angriffe ausgelegt werden.

Diese Einordnung bewertet die Technologie allgemein; sie ist keine Prüfung des konkreten QuNET-Experiments. Sie erklärt aber, warum eine gelungene Vorführung nicht automatisch die Sicherheit jeder späteren Anwendung bescheinigt.

Sieben Jahre Forschung, ein gemeinsamer Test

QuNET untersucht seit 2019 Grundlagen für hochsichere Kommunikation und wurde nach Angaben der Beteiligten mit 125 Millionen Euro vom Bund gefördert. Zu den früheren Versuchen gehörten eine quantengesicherte Verbindung im Bonner Regierungsviertel im Jahr 2021 und eine Verbindung aus Glasfaser- und Freistrahlstrecken in Thüringen im Jahr 2023.

Der jüngste Schritt brachte nun unterschiedliche Systeme und regionale Netze in einem gemeinsamen Anwendungsszenario zusammen. Für die weitere Nutzung sind unter anderem Schnittstellen, Schlüsselmanagement und die Prüfung der Geräte wichtig. Die Demonstration zeigt, wie sich die Technik in bestehende Kommunikationswege einfügen lässt; wie breit und unter welchen Bedingungen sie später eingesetzt wird, bleibt eine eigene Frage.

Quellen

Für diesen Artikel wurden KI-gestützte Recherche- und Editierwerkzeuge verwendet. Der Inhalt wurde redaktionell geprüft.