Sibos 2022: Breaking Finance – wie Quantentechnologie Geheimnisse tötet

2018 widmete Innotribe einen ganzen Tag den Quantentechnologien (QT). Jetzt, vier Jahre später, kehren sie auf der Sibos 2022 in „Quantum, Revisited“ mit Jaya Baloo, Chief Information Security Officer (CISO) von Avast, und Stacey Jeffrey, einer leitenden Quantenforscherin am CWI, einem niederländischen Forschungsinstitut für Mathematik, zum Thema zurück und Informatik.

Bei einer Technologie wie QT, die Industrien sowohl zu revolutionieren als auch auf den Kopf zu stellen verspricht und sich zudem dauerhaft am Horizont, außer Reichweite anfühlt, ist es sinnvoll, ihre Entwicklung in Jahren und nicht in den üblichen Wochen und Monaten zu messen.

Aber die Technologie steht kurz vor einigen grundlegenden Durchbrüchen, die, sobald sie eintreten, unsere Sichtweise auf Technologie für immer verändern werden, einschließlich Fintech, mit erheblichen Auswirkungen auf alles, vom Bankwesen bis hin zu Staatsgeheimnissen.

Baloo und Jeffrey begannen damit, zu skizzieren, was Quantentechnologien eigentlich sind. Der Spitzname umfasst Quantencomputing, Quantenkommunikation, Quantenmechanik, Quantensimulation und Quantenphysik.

Was zum Quant?

„Die große Sache, von der die Leute vielleicht gehört haben, ist, dass, wenn wir Computer auf der Grundlage der Gesetze der Quantenphysik bauen, sie bestimmte Dinge tun können, die auf einem normalen Computer nicht möglich oder viel langsamer wären“, sagt Jeffrey.

Beispielsweise gibt es bestimmte Probleme, die viel schneller gelöst werden können, was enorme Auswirkungen auf Finanzdienstleistungen, in der Industrie, in der Wissenschaft und der Entwicklung neuer Technologien haben kann. Aber es gibt auch neue Sicherheitsanwendungen, die möglicherweise mit dieser Art von Technologie erstellt werden könnten, die ohne die Verwendung der Quantenmechanik eigentlich unmöglich wäre.

Jeffrey sagt, es sei wichtig zu betonen, dass „diese Quantencomputer etwas sind, das noch gebaut wird“, und dass viele dieser Anwendungen auch mit potenziellen Bedrohungen einhergehen. Eine der bekanntesten Anwendungen von Quantencomputern, „wenn wir tatsächlich große, voll funktionsfähige, skalierbare Quantencomputer gebaut haben“, wäre ihre Verwendung, um heute weit verbreitete Verschlüsselungssysteme anzugreifen, einschließlich RSA-Verschlüsselung, also ein Kryptosystem mit öffentlichem Schlüssel z.B. zur sicheren Datenübertragung im Bankwesen.

Daher könnten die Auswirkungen auf das Banking oder einfach nur das Surfen im Internet enorm sein. Die asymmetrischen Algorithmen, die für mehrere Anwendungen bei Finanzdienstleistungen verwendet werden, könnten ein erhebliches Cybersicherheitsrisiko darstellen, wenn Quantencomputer Algorithmen ausführen können, die die Verschlüsselung brechen.

Aus diesem Grund betrachten Organisationen wie das Weltwirtschaftsforum das Problem sowohl aus der Perspektive der „Bedrohungen als auch der Chancen“ und veröffentlichen zwei Berichte zu diesem Thema, einen über die Chancen einer Quantenökonomie und einen über die Sicherheit.

„Wenn wir wissen, dass die Quantenökonomie kommt, dass diese Post-Quanten-Zukunft kommen wird, wie können wir dann tatsächlich zu einem quantensicheren Ort übergehen, um diese Bedrohung zu bewältigen und abzuschwächen?“, sagt Baloo.

Hype-Maschine

Da QT noch am Anfang steht, aber so viel verspricht, besteht die Gefahr, dass Ernüchterung und Desinteresse eintreten. Der von den Medien propagierte und von kapitalhungrigen Forschungseinrichtungen begrüßte Hype-Zyklus könnte Quantenmüdigkeit erzeugen.

Aber, sagt Baloo, „wenn Sie sich die Mehrheit der Innovationskämpfe ansehen, die wir im Laufe der Jahre hatten, ist ein Teil des Grundes, warum wir den Treibstoff für diese Innovation hatten, teilweise diesem Hype zu verdanken“.

In Wahrheit treibt der Hype Unternehmen wie IBM, Microsoft und Google dazu, sich überhaupt hinter QT zu stellen, und sie versprechen enorme Gewinne aus Investitionsperspektive, einschließlich der Lösung grundlegender wissenschaftlicher und wirtschaftlicher Probleme. „Und aus all diesen Versprechungen leitet sich dieser Hype ab.“

„Ich denke, wir sollten dieses Geld für QT ausgeben, weil ich denke, dass es eine sehr vielversprechende Technologie ist“, sagt Jeffrey. Sie glaubt, dass es viele potenzielle Anwendungen gibt, aber als Wissenschaftler gibt es für Jeffrey ein Problem, wenn „wir wirklich irreführende Behauptungen aufstellen“.

„Es ist sehr schön, Behauptungen aufzustellen, die die Menschen verstehen können, aber viele der Dinge, die wir mit Quantencomputern zu tun wissen, sind nicht so verständlich.“

Quantenwinter

„Eine Sache, die wir wirklich befürchten, ist, dass wir all diese großen Versprechungen machen, die in den Schlagzeilen verstärkt werden, und die Leute könnten den Eindruck gewinnen, dass wir jedes Jahr endlich einen Quantencomputer erfunden haben, was wiederum nicht der Fall ist noch in keiner sinnvollen Weise entwickelt wurde“, sagt Jeffrey.

Die Wahrheit ist, dass der Fortschritt nur langsam voranschreitet und dass die Gefahr eines „Quantenwinters“ besteht, der nach einem ähnlichen Phänomen in der künstlichen Intelligenz (KI) benannt ist. Der KI-Winter ereignete sich, als „vor einigen Jahrzehnten viel Hoffnung und Versprechen hinter der KI steckte“, bevor ein theoretisches negatives Ergebnis das Interesse und die Forschung auf dem Gebiet „implodieren“ ließ. Infolgedessen gab es lange Zeit keine Forschung im Bereich KI, und die Forscher fanden es „unmöglich“, ihre Forschung finanziert zu bekommen. Deshalb ist die KI jetzt mit dem Rebranding „Machine Learning“ (ML) zurückgekommen, sagt Jeffrey.

„Eines der Dinge, die uns Sorgen machen, ist, dass etwas Ähnliches im Bereich der Quanten passieren könnte, dass die Leute einfach entscheiden, dass es nicht funktioniert.“ Aber wenn Sie Leute in der Wissenschaft und im akademischen Bereich fragen, „sagen sie, dass es eigentlich wie erwartet vorangeht. Die Zeitleiste hat sich sogar ein wenig nach vorne bewegt, seit ich angefangen habe, auf diesem Gebiet zu arbeiten.“

Jetzt erfassen, später entschlüsseln

Jede Technologie hat einen doppelten Nutzen: Sie kann zum Guten oder zum Schlechten verwendet werden. Um den Vorteil des Quantencomputing nutzen zu können, müssen wir in der Lage sein, einige der negativen Folgen abzumildern, „insbesondere in der Cybersicherheit“, sagt Baloo. „Der beste Weg, das zu tun, ist, jetzt anzufangen.“

Regierungen auf der ganzen Welt erfassen große Mengen an verschlüsseltem Internetverkehr mit der Absicht, diese Informationen zu entschlüsseln, sobald ein Quantencomputer in Betrieb ist und läuft.

„Wir haben jetzt einen Quantencomputer und sehen Sie, wir haben eine ganze Reihe alter Geheimnisse.“ Und manchmal sind diese alten Geheimnisse „super nützlich“, um das Verhalten neuer Dinge vorherzusagen.

„Alte Geheimnisse können immer noch eine langfristige Wirkung haben“, fügt Baloo hinzu. Eine Desinvestition in Quanten würde auch eine Desinvestition in die Sicherheitstechnologien bedeuten, die erforderlich sind, um jede Quantenbedrohung abzuschwächen.

„Wenn Sie ein Budget haben, an welchen Threads werden Sie arbeiten? Diejenigen, die in den nächsten fünf Jahren liegen, oder diejenigen, über die niemand spricht?“ Infolgedessen haben Finanzinstitute möglicherweise kein Budget, um sich ihre kryptografischen Algorithmen anzusehen und wie sie sie durch Post-Quanten-Algorithmen oder Geld für die Erforschung von Möglichkeiten der Quantenkommunikation ersetzen sollten.

„Und das bedeutet, dass wir jedem Land oder Unternehmen, das einen solchen Vorteil im Geheimen entwickeln würde, einen Vorteil verschaffen“, sagt Baloo.