Digitale Zentralbankwährungen (Central Bank Digital Currencies, CBDCs) nehmen immer konkretere Formen an. Viele Zentralbanken weltweit – darunter auch die Europäische Zentralbank – arbeiten bereits an entsprechenden Projekten.
Krypto-Agilität
Quantenzeitalter: Wie lässt sich digitales Zentralbankgeld absichern?
Zu den zentralen Aufgaben bei der Umsetzung von digitalem Zentralbankgeld zählt die Sicherheit. Denn nur wenn Bürgerinnen und Bürger darauf vertrauen, werden sie es nutzen.
In diesem Zusammenhang sollte auch die Weiterentwicklung kryptografischer Anforderungen frühzeitig berücksichtigt werden. Leistungsfähige Quantencomputer könnten künftig die Voraussetzungen für einige der heute eingesetzten kryptografischen Verfahren verändern. Besonders relevant sind asymmetrische Verfahren, die für CBDCs eine Schlüsselrolle spielen. Sie kommen bei digitalen Signaturen und Zertifikaten zum Einsatz und tragen dazu bei, Authentizität und Integrität digitaler Geldwerte und Transaktionen zu gewährleisten. Deshalb sollte digitales Zentralbankgeld mit Post-Quantum-Kryptografie (PQC) ausgestattet werden – also mit Verfahren, die auch für künftige technologische Anforderungen ausgelegt sind.
PQC von Anfang an integrieren
Im Gegensatz zu bestehenden digitalen Systemen haben CBDCs dabei einen großen Vorteil: Da sie erst entstehen, können sie PQC von Anfang an architektonisch mitdenken, statt Sicherheit später aufwendig nachzurüsten. Geeignete PQC-Verfahren stehen bereits zur Verfügung.
Die Integration von PQC ist allerdings komplex. Kryptografie kommt bei einer CBDC an vielen Stellen zum Einsatz. PQC kann deshalb nicht als einzelnes technisches Modul verstanden werden, sondern muss in verschiedene Komponenten und Prozesse integriert werden. Dabei sind auch die spezifischen Anforderungen an Software und Hardware zu berücksichtigen. Größere Schlüssel und Signaturen können Anpassungen an Software und Protokollen sowie mehr Rechen- und Speicherleistung erfordern.
Krypto-Agilität gewährleisten
Eine weitere Herausforderung ist die lange Lebensdauer von digitalem Zentralbankgeld. Es ist nicht davon auszugehen, dass die heute gewählten Verfahren jeder künftigen Anforderung dauerhaft genügen. Methoden können weiterentwickelt, durch neue Standards ersetzt oder für bestimmte Anwendungen ergänzt werden. Die Architektur einer CBDC sollte deshalb auf Krypto-Agilität ausgelegt sein: Sie muss den Austausch kryptografischer Verfahren ermöglichen, ohne dass dafür wesentliche Teile der Infrastruktur ersetzt oder grundlegend angepasst werden müssen. Idealerweise lassen sich solche Anpassungen schrittweise über Updates umsetzen, ohne dass Nutzerinnen und Nutzer ihr digitales Zentralbankgeld aktiv migrieren müssen.
Dafür ist es notwendig, unterschiedliche kryptografische Verfahren parallel zu unterstützen und über Updates schrittweise austauschen zu können. Versionierung und Kompatibilität helfen dabei, neue Verfahren einzuführen, während ältere für bestehende Komponenten zunächst weiterlaufen.
Entscheidend ist, Quantensicherheit von Anfang an in die Architektur einzubauen.
Dr. Wolfram Seidemann, Giesecke+Devrient Currency Technology
Kein nachträgliches Sicherheits-Upgrade
PQC darf bei digitalem Zentralbankgeld keinesfalls als nachträgliches Sicherheits-Upgrade verstanden werden. Entscheidend ist, Quantensicherheit von Anfang an in die Architektur einzubauen und zugleich die Voraussetzungen dafür zu schaffen, dass sich die kryptografische Basis auch künftig weiterentwickeln kann.
