Quantenmechanik: USA arbeiten an „unhackbarer“ Drohnenkommunikation
In den USA ist ein neues Projekt an den Start gegangen, dass die Kommunikation von Drohnen mit dem Piloten oder einer Basisstation unhackbar machen soll. Dazu setzen die Forscher auf ein Phänomen aus der Quantenmechanik, dass bereits Einstein in seinen Arbeiten beschrieben hat.
Fast alle heutigen Verschlüsselungen basieren auf mathematischen Formeln und Algorithmen, die sich Menschen entwickelt haben. Das Problem daran liegt auf der Hand: Mit zunehmenden technischen Möglichkeiten, haben sich solche Arten der Verschlüsselung über den Verlauf der Zeit immer wieder als unsicher herausgestellt.
Bei vielen Consumer-Drohnen macht man sich heute noch gar nicht die Mühe, die Kommunikation zwischen Drohne und Piloten zu verschlüsseln. Im industriellen und militärischen Bereich gehört das aber bereits sehr wohl zum guten Standard. Aber auch diese Kommunikation könnte irgendwann nicht mehr genügen. Mithilfe der Quantenverteilung will man dieses Problem in den USA nun angehen.
Erste Quanten-Drohne soll nicht knackbaren Kommunikationslink bereitstellen
Ausgeschrieben wurde das Projekt von der U.S. Air Force, die für die Zukunft einen Bedarf für einen nicht kompromittierteren Informationsaustausch zwischen Drohnen in der Luft und Bodenstationen sieht.
Teil des Projektes ist ein Team der Florida Atlantic University (FAU) rund um den Physiker Warner A. Miller sowie Spezialisten der Unternehmen Qubitekk and L3Harris.
Ziel ist es, ein Netzwerk auf Basis von Vorgängen der Quantenmechanik aufzubauen, das die sichere Kommunikation zwischen mobilen Stationen in der Luft (Drohnen) und Bodenstationen ermöglicht. Dazu kommen spezielle Laser zum Einsatz.
Die Idee dahinter ist schnell erklärt: Sender und Empfänger sollen mit einem einzigartigen Schlüssel in der Lage sein, eine Botschaft gesichert zu versenden und natürlich nach dem Empfangen zu entschlüsseln, ohne dass beide Parteien die Schlüssel austauschen müssen.
Quantenmechanik macht Kommunikation möglich
Das Konzept, welches sich die Wissenschaftler für diese Aufgabe zu Nutze machen, wurde bereits von Albert Einstein beschrieben und ist unter dem Namen „Spooky Action at a Distance“ (ins Deutsche übersetzt etwa „Gespenstische Wirkung in der Ferne“) bekannt.
Gemeint ist damit die Möglichkeit, zwei Photonen an entfernten Orten auf gleiche Art und Weise zu erzeugen und die Eigenschaften eines der beiden Photonen mit einer Messung zu einem bestimmten Zeitpunkt zu bestimmen. Zwar sind die individuellen Quantenzustände beider Photonen zum Zeitpunkt der Erzeugung nicht bekannt, sie sind aber trotzdem so mit einander korreliert, dass von dem Ergebnis der Messung des einen Photons auf das andere Photon geschlossen werden kann.
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Einfach gesprochen: Damit lässt sich ein Geheimnis auf Basis physikalischer Eigenschaften austauschen, welches als Schlüssel für eine Verschlüsselung verwendet werden kann. Es handelt sich dabei quasi um einmalig gültige Schlüssel, die nach ihrer Verwendung direkt verworfen werden. So sollen Angreifer keine Chance haben, die Kommunikation zu entschlüsseln.
Das Team an der Florida Atlantic University kümmert sich bei diesem Projekt um die gezielte Erzeugung der benötigten Photonen, um diese Art von Kommunikationsnetzwerk aufzubauen.
Quelle: Florida Atlantic University
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