Kort antwoord: Ja, kwantumcomputing vormt een reële bedreiging voor cyberbeveiliging, maar niet direct. Een voldoende grote, fouttolerante kwantumcomputer die het algoritme van Shor uitvoert, zou RSA en elliptische-curve-encryptie volledig kraken. De benodigde resources hiervoor zijn echter sterk gedaald, van ongeveer 20 miljoen qubits in 2019 tot minder dan 1 miljoen in 2025, zelfs zonder een doorbraak in de hardware. Het is nu al belangrijk omdat tegenstanders al versleutelde data verzamelen om te decoderen zodra zo'n computer bestaat. De aanbevolen actie is om nu al over te stappen op de definitieve post-kwantumstandaarden van NIST (ML-KEM, ML-DSA, SLH-DSA), in plaats van te wachten tot er daadwerkelijk een kwantumcomputer beschikbaar is die de huidige encryptie kan kraken.
Key Takeaways
- Het algoritme van Shor maakt het voor een voldoende krachtige kwantumcomputer mogelijk om de grote getallen die ten grondslag liggen aan RSA-encryptie te ontbinden in factoren, iets wat klassieke computers binnen een praktische tijdspanne niet kunnen.
- De schattingen van de benodigde middelen om RSA-2048 te kraken zijn gedaald van ongeveer 20 miljoen qubits (2019) naar minder dan 1 miljoen (2025), een twintigvoudige reductie die te danken is aan verbeteringen in algoritmes in plaats van nieuwe hardware.
- NIST heeft op 13 augustus 2024 de eerste drie post-kwantumstandaarden, ML-KEM (FIPS 203), ML-DSA (FIPS 204) en SLH-DSA (FIPS 205), afgerond, waardoor organisaties nu al productiegereedde algoritmen tot hun beschikking hebben om naar over te stappen.
- Aanvallen waarbij gegevens nu worden verzameld en later worden gedecodeerd, betekenen dat gevoelige gegevens met een lange levensduur, zoals financiële gegevens, gezondheidsgegevens en informatie over de nationale veiligheid, vandaag de dag gevaar lopen, ook al kan geen enkele kwantumcomputer deze gegevens nog decoderen.
- Een presidentieel decreet uit juni 2026 verplicht Amerikaanse federale instanties om de post-quantum sleutelgeneratie vóór 31 december 2030 te voltooien en digitale handtekeningen vóór 31 december 2031.
Kwantumcomputers en cyberbeveiliging
Quantumcomputers analyseren enorme datasets en voeren complexe berekeningen aanzienlijk sneller uit dan traditionele computers. Google bouwde in 2019 een quantumcomputer die in 3 minuten en 20 seconden kon rekenen. Toch zouden reguliere supercomputers 10,000 jaar nodig hebben gehad om dezelfde berekening uit te voeren, wat het bestaan ​​van quantum edge of quantum suprematie bewijst.
Hoewel kwantumcomputing zich nog in een vroeg stadium bevindt, kunnen ingrijpende veranderingen op diverse gebieden, waaronder cyberbeveiliging, veel sneller plaatsvinden dan je denkt. De impact van kwantumcomputing op cyberbeveiliging is enorm en baanbrekend.
Quantum computing is veelbelovend op verschillende gebieden, waaronder weersvoorspellingen, kunstmatige intelligentie, medisch onderzoek, enzovoort. Het vormt echter een aanzienlijke bedreiging voor de cyberveiligheid en vereist een andere manier om onze gegevens te beveiligen.
Hoewel kwantumcomputers momenteel de meeste van onze huidige versleutelingsmethoden niet kunnen kraken, moeten we onmiddellijk het risico voorblijven en kwantumveilige oplossingen ontwikkelen. Het zal te laat zijn als we wachten tot die krachtige kwantumcomputers onze versleuteling beginnen te kraken.
Een extra reden om nu actie te ondernemen
Ongeacht wanneer commercieel beschikbare quantumcomputers op de markt komen, is de mogelijkheid dat kwaadwillenden data verzamelen een extra reden om data nu al quantumproof te maken. Ze verzamelen nu al data en slaan deze op totdat ze een quantumcomputer kunnen bemachtigen om deze te ontcijferen.
De gegevens zijn dan al gecompromitteerd. De enige manier om de informatiebeveiliging te handhaven, met name informatie die voor onbepaalde tijd bewaard moet blijven, is door deze nu te beschermen met kwantumveilige sleuteloverdracht.
Kwantumdreiging voor cyberbeveiliging
Quantumcomputers zullen problemen kunnen oplossen waar traditionele computers niet toe in staat zijn. Dit omvat het ontcijferen van de algoritmen die ten grondslag liggen aan de encryptiesleutels die onze data en de infrastructuur van het internet beschermen.
De encryptie die tegenwoordig wordt gebruikt, is grotendeels gebaseerd op wiskundige berekeningen die veel te lang zouden duren om te ontcijferen met de huidige computers. Wetenschappers werken sindsdien aan de ontwikkeling van kwantumcomputers die steeds grotere getallen kunnen ontbinden. Neem bijvoorbeeld twee grote gehele getallen en vermenigvuldig ze met elkaar om dit te vereenvoudigen. Het is eenvoudig om het product te berekenen, maar het is aanzienlijk moeilijker om te beginnen met een enorm getal en dit te delen door zijn twee priemgetallen. Een kwantumcomputer kan deze getallen echter gemakkelijk ontbinden en de code kraken.
Peter Shor ontwikkelde een kwantummethode (toepasselijk Shor's algoritme genoemd) die grote getallen veel sneller kan ontbinden dan een traditionele computer.
De huidige RSA-encryptie wordt veelvuldig gebruikt voor het verzenden van kritieke gegevens via internet en is gebaseerd op getallen van 2048 bits. De eerste schattingen van de benodigde middelen om deze encryptie te kraken waren astronomisch: een analyse uit 2012 schatte het aantal op bijna een miljard ruisende qubits, en Google-onderzoekers Craig Gidney en Martin Ekerå brachten dat in 2019 terug tot ongeveer 20 miljoen fysieke qubits. In mei 2025 publiceerde Gidney een verdere verfijning waaruit bleek dat minder dan een miljoen ruisende qubits een 2048-bits RSA-sleutel in minder dan een week zouden kunnen ontbinden, een twintigvoudige reductie ten opzichte van de schatting uit 2019, die te danken is aan betere foutcorrectietechnieken in plaats van nieuwe hardware. Zelfs de grootste kwantumprocessoren die tot nu toe zijn gebouwd, met duizenden fysieke qubits, schieten nog steeds tekort voor grootschalige ontbinding, en fouttolerante systemen met voldoende stabiele logische qubits om een ​​reële bedreiging te vormen, worden op zijn vroegst pas begin jaren 2030 verwacht.
Naarmate het kwantumonderzoek zich steeds sneller ontwikkelt, worden de benodigde middelen om RSA te kraken steeds schaarser, zelfs zonder nieuwe hardware-doorbraken. Deze trend is op zich al een reden om de tijdlijn niet als onbereikbaar ver weg te beschouwen.
Die neerwaartse trend in de benodigde resources is iets om nauwlettend in de gaten te houden, omdat het betekent dat de "veilige" tijdlijn steeds korter wordt, zelfs voordat er een doorbraak in fysieke hardware plaatsvindt. Voortdurende verfijningen van algoritmes, in plaats van één dramatische sprong voorwaarts, zijn het die de lat tot nu toe daadwerkelijk hoger hebben gelegd.
Het is belangrijk om te vermelden dat gevoelige, vergankelijke gegevens niet de grootste zorg vormen als het gaat om kwantumversleuteling. Een serieuzere zorg is de kwetsbaarheid van informatie die voor onbepaalde tijd geheim moet blijven, zoals bankgegevens, privacygegevens, gegevens op nationaal veiligheidsniveau, enzovoort. Dat zijn de geheimen die nu met kwantumveilige versleuteling beschermd moeten worden.
De post-kwantumstandaarden van NIST zijn nu definitief.
Het antwoord op deze dreiging is niet langer theoretisch. Op 13 augustus 2024 heeft NIST de eerste drie post-kwantumcryptografiestandaarden afgerond: ML-KEM (FIPS 203) voor sleuteluitwisseling, ML-DSA (FIPS 204) voor digitale handtekeningen en SLH-DSA (FIPS 205) als een conservatieve hash-gebaseerde back-up voor handtekeningen. Een vierde handtekeningalgoritme, FN-DSA (FIPS 206), bevindt zich nog in de conceptfase, en NIST heeft in maart 2025 een vijfde algoritme, HQC, geselecteerd als een back-upmechanisme voor sleutelinkapseling. Dit zijn productiegereedde algoritmen die organisaties vandaag nog kunnen implementeren, geen ver-van-hun-bed-show-voorstellen.
Wettelijke deadlines zijn nu bindend in plaats van slechts streefdoelen. NIST IR 8547 (concept) stelt voor om algoritmen met een sterkte van 112 bits, zoals RSA-2048, na 2030 uit te faseren en alle kwantumgevoelige RSA- en ECC-implementaties na 2035 te verbieden. Een uitvoeringsbesluit van juni 2026 versnelde de federale termijnen in de VS verder, waardoor agentschappen verplicht werden om de post-kwantum sleutelgeneratie vóór 31 december 2030 en digitale handtekeningen vóór 31 december 2031 te voltooien voor waardevolle en impactvolle systemen.
Cyberbeveiliging aanpassen om te reageren op de dreiging
Onderzoekers hebben de afgelopen jaren hard gewerkt aan de ontwikkeling van 'kwantumveilige' encryptie. Er zijn veel onbeantwoorde problemen in quantum computing, en wetenschappers werken hard aan het vinden van antwoorden.
Eén ding is echter zeker over de invloed van quantum computing op cybersecurity: het vormt een gevaar voor cybersecurity en de huidige vormen van encryptie. Om die dreiging te beperken, moeten we de manier waarop we onze data beveiligen veranderen en daar nu mee beginnen.
We moeten de kwantumdreiging op dezelfde manier aanpakken als andere beveiligingskwetsbaarheden: door een diepgaande verdedigingsstrategie te hanteren die meerdere lagen kwantumveilige bescherming omvat. Beveiligingsbewuste ondernemingen erkennen de noodzaak van crypto-flexibiliteit.
Ze zijn op zoek naar crypto-diverse oplossingen, zoals die van Encryption Consulting LLC , om hun encryptie nu kwantumveilig te maken en klaar te zijn voor de kwantumuitdagingen van morgen.
Conclusie
Kwantumcomputing vormt een reële bedreiging voor cyberbeveiliging, maar niet in de zin van een dreigende doorbraak van de huidige encryptiemethoden. De urgentie komt van een andere kant: de benodigde middelen om RSA te kraken blijven dalen, aanvallen waarbij gegevens direct worden buitgemaakt en later gedecodeerd, brengen gevoelige gegevens met een lange levensduur in gevaar, en de definitieve post-kwantumstandaarden van NIST betekenen dat er technisch gezien geen reden meer is om te wachten.
Organisaties die dit als een toekomstig probleem beschouwen, gokken erop dat het nog wel even zal duren. De trend tot nu toe wijst echter op iets anders. De praktische aanpak is om nu al te beginnen met de migratie, met behulp van door NIST goedgekeurde algoritmen zoals ML-KEM en ML-DSA, en om de cryptografische flexibiliteit op te bouwen die nodig is om zich aan te passen aan de voortdurende ontwikkeling van zowel de dreiging als de standaarden.
Veelgestelde Vragen / FAQ
Vormt kwantumcomputing momenteel een bedreiging voor de cyberbeveiliging?
Niet direct. Geen enkele kwantumcomputer die vandaag de dag wordt gebouwd, kan de huidige encryptiestandaarden zoals RSA of ECC kraken. De dreiging is dat een toekomstige, voldoende krachtige kwantumcomputer dat wel zou kunnen, en tegenstanders verzamelen nu al versleutelde gegevens om deze te decoderen zodra die mogelijkheid bestaat.
Hoeveel qubits zijn er nodig om RSA-2048 te kraken?
De schattingen zijn in de loop der tijd sterk gedaald. Onderzoekers van Google schatten het aantal fysieke qubits in 2019 op ongeveer 20 miljoen; een verfijning in mei 2025 verlaagde dat aantal tot minder dan 1 miljoen ruisige qubits, die in staat zijn om een ​​2048-bits RSA-sleutel in minder dan een week te ontbinden. Deze reducties zijn te danken aan betere foutcorrectie- en algoritmetechnieken, en niet aan nieuwe hardware.
Wat houdt "nu oogsten, later decoderen" in, en waarom is dat vandaag de dag belangrijk?
Het is een strategie waarbij tegenstanders vandaag de dag versleutelde gegevens onderscheppen en opslaan, met de bedoeling deze te decoderen zodra er een krachtige kwantumcomputer bestaat. Hierdoor zijn gevoelige gegevens met een lange levensduur, zoals medische dossiers, financiële gegevens en informatie over de nationale veiligheid, nu al kwetsbaar, ook al kan geen enkele kwantumcomputer de encryptie die deze gegevens beschermt momenteel kraken.
Naar welke encryptiealgoritmen zouden organisaties moeten overstappen?
NIST heeft op 13 augustus 2024 de ML-KEM (FIPS 203) voor sleuteluitwisseling en de ML-DSA (FIPS 204) voor digitale handtekeningen definitief vastgesteld, met SLH-DSA (FIPS 205) als een conservatieve, op hashes gebaseerde back-up voor handtekeningen. Dit zijn productiegereedde standaarden, geen conceptvoorstellen, en organisaties kunnen er vandaag nog mee beginnen.
Wat is crypto-agility en waarom is het belangrijk voor de kwantumdreiging?
Cryptografische flexibiliteit is het vermogen om van cryptografische algoritme te wisselen zonder een ingrijpende systeemherziening. Dit is belangrijk omdat de geschatte capaciteit van kwantumcomputers steeds kleiner wordt en de standaarden zich blijven ontwikkelen. Organisaties hebben daarom een ​​infrastructuur nodig die zich kan aanpassen in plaats van vast te zitten aan één enkel algoritme.
