Quantencomputer nutzen Prinzipien der Quantenmechanik zur Informationsverarbeitung und unterscheiden sich dabei grundlegend von „klassischen“ Computern. Sie arbeiten mit sogenannten Qubits, die im Gegensatz zu den klassischen Bits nicht nur die Werte 0 oder 1 annehmen können, sondern durch die Überlagerung von Quantenzuständen auch jede beliebige Kombination aus beiden. Es wird erwartet, dass Quantencomputer aufgrund ihrer besonderen Eigenschaften zukünftig bei der Lösung bestimmter Probleme um Größenordnungen schneller sein werden als klassische Supercomputer.

Quantencomputer sind längst keine rein theoretische Überlegung mehr. In Deutschland wurde 2021 die erste Quantenhardware mit 27 Qubits (IBM Q System One) aufgebaut. Weltweit existieren bereits Systeme mit über 100 Qubits. Für den produktiven Einsatz wären mehrere tausend Qubits erforderlich, weshalb weiterhin umfangreiche Forschung an der Technologie notwendig ist. Viele Expert:innen rechnen jedoch damit, dass bis 2030 Quantencomputer mit über tausend Qubits verfügbar sind.

Der Einsatz von Quantencomputern befindet sich aktuell noch in einer explorativen Phase. Viele Akteure versuchen derzeit, die spezifischen Anwendungsbereiche dieser Technologie zu identifizieren und die entsprechenden Probleme in eine für Quantencomputer verständliche Sprache zu übersetzen. Im Finanzsektor wird das Potenzial von Quantencomputern insbesondere bei der Portfoliooptimierung, dem Asset Pricing, der Risikomodellierung und der Simulation gesehen. In diesen Bereichen könnten sich durch die Technologie langfristig deutliche Effizienzsteigerungen ergeben.

Insbesondere kleinere Banken (LSIs) beschäftigen sich nach eigenen Angaben bislang jedoch kaum mit dem Thema. In einer von der Bundesbank durchgeführten Digitalisierungsumfrage gab 2025 die überwiegende Mehrheit der befragten LSIs an, sich bislang nicht mit dem Einsatz von Quantencomputern oder den durch sie entstehenden Risiken auseinanderzusetzen (siehe Abbildung 1).

Denn die durch Quantencomputer entstehenden IT-Risiken sind erheblich. So werden Quantencomputer absehbar in der Lage sein, asymmetrische Verschlüsselungsverfahren wie RSA und ECC, die derzeit weit verbreitet sind, zu kompromittieren. Verschlüsselungsverfahren, die heute als sicher gelten, müssen daher perspektivisch durch quantenresistente Alternativen ersetzt werden. Diese Umstellung auf sogenannte Post-Quantum-Kryptografie wird im Fachjargon als PQC-Migration bezeichnet.

Ein besonderes Risiko ergibt sich aus dem sogenannten „Harvest now, decrypt later“-Szenario: Hierbei fangen Angreifer bereits heute verschlüsselte Daten ab und speichern diese, um sie zu entschlüsseln, sobald ausreichend leistungsfähige Quantencomputer verfügbar sind. Dieses Risiko betrifft insbesondere Daten, die über einen längeren Zeitraum vertraulich bleiben müssen, wie etwa sensible Finanz- oder Gesundheitsdaten.

Das sich hieraus ergebende Problem wird als die Moscas Ungleichung bezeichnet (siehe Abbildung 2). Das folgende Beispiel veranschaulicht das Problem. Es wird angenommen, dass eine Kreditbank mit klassischen Verschlüsselungsalgorithmen verschlüsselte Daten überträgt, die 20 Jahre lang vertraulich bleiben müssen. Die PQC-Migration des Instituts dauert in diesem Beispiel 5 Jahre. Dadurch werden im Jahr 2031 letztmals Daten mit klassischen Algorithmen verschlüsselt, die anschließend bis 2051 vertraulich bleiben sollen. Gehen wir davon aus, dass in 11 Jahren ein Quantencomputer verfügbar ist, der gängige Kryptografie brechen kann, bedeutet dies, dass klassisch verschlüsselte Daten, die bis 2031 abgefangen wurden, ab 2037 mit diesem Quantencomputer entschlüsselt werden können. Das sich rechnerisch daraus ergebende Risikofenster von 14 Jahren ist relevant für Daten aus dem Zeitraum vor der vollständigen Umstellung auf PQC im Jahr 2031, also für Daten aus dem Zeitraum 2017 bis 2031. Diese Daten wären somit nicht sicher.

Auch im Bereich der Kryptowährungen bestehen erhebliche Risiken. Eine Studie von Deloitte[1] aus dem Jahr 2022 zeigt, dass etwa 25 % der im Umlauf befindlichen Bitcoins nicht ausreichend gegen Quantenangriffe geschützt sind.

Neben den IT-Sicherheitsrisiken könnten Quantencomputer auch Geschäftsmodelle beeinflussen. Finanzinstitute, die die Technologie früh einsetzen, könnten in bestimmten Geschäftsfeldern wie der Portfoliooptimierung, der Bewertung von Derivaten oder der Betrugserkennung deutliche Wettbewerbsvorteile gegenüber Nachzüglern erzielen. 

Die flächendeckende Umstellung von kryptografischen Verfahren auf PQC stellt eine erhebliche Herausforderung dar. Gründe dafür sind vor allem die noch geringe Erfahrung mit Umstellungen dieser Art, die komplexen Abhängigkeiten inklusive der Notwendigkeit, Änderungen an Assets zu synchronisieren sowie die lange Gültigkeitsdauer bestimmter Assets (z.B. bei elektronischen Ausweisen oder Bezahlkarten). Daher werden mehrere Jahre für eine vollständige Umsetzung benötigt.

Bereits heute gibt es quantenresistente Verschlüsselungsverfahren, die auf klassischer Hardware laufen, sowie gesetzliche Anforderungen und Empfehlungen von IT-Sicherheitsbehörden zur Umstellung. DORA sowie die Delegierte VO 2024/1774 und die Empfehlungen des BSI fordern bereits jetzt, dass Sicherheitssysteme dem aktuellen Stand der Technik entsprechen müssen und an sich verändernde Gefährdungen anzupassen sind. In seiner Technischen Richtlinie zu kryptografischen Verfahren aus dem Januar 2026 empfiehlt das BSI den alleinigen Einsatz klassischer Schlüsseleinigungsverfahren nur noch bis Ende 2031 (für Anwendungen mit sehr hohem Schutzbedarf Ende 2030).

Darüber hinaus sollten Finanzinstitute bei der Umstellung auf quantenresistente Verschlüsselung die sogenannte Kryptoagilität berücksichtigen. Die quantensicheren Alternativen zu als verwundbar angesehenen Algorithmen sind bereits seit Jahren bekannt, gelten aber als noch nicht hinreichend erforscht. Daher ist es möglich, dass sich einzelne dieser Algorithmen als noch angreifbar erweisen werden. Es ist daher entscheidend, implementierte kryptografische Verfahren schnell und unkompliziert austauschen zu können, um auf neue Bedrohungen flexibel reagieren zu können. Das BSI empfiehlt aus diesem Grund einen Parallelbetrieb klassischer asymmetrischer Kryptografieverfahren mit neuen quantensicheren Algorithmen und einen Prozess, um Algorithmen schnell abschalten zu können.

Die G7 Cyber Expert Group hat im Januar 2026 ein Papier vorgelegt, in dem sie sechs konkrete Schritte empfiehlt, um den Umstieg auf PQC zu realisieren und damit den Gefahren durch Quantencomputer zu begegnen. Diese Schritte müssen nicht strikt sequenziell erfolgen, sondern können sich überschneiden.

1. Bewusstsein und Vorbereitung: In der ersten Phase sollten ein klares Bewusstsein für Risiken durch Quantencomputer geschaffen und kritische oder wichtige Funktionen (kowF) sowie relevante Daten und Verantwortlichkeiten identifiziert werden. 
2. Bestandsaufnahme und Kryptoinventar: Eine umfassende Analyse der bestehenden kryptografischen Systeme ist erforderlich, um Schwachstellen zu identifizieren.
3. Risikoanalyse und Planung: Basierend auf der Bestandsaufnahme sollten Risiken bewertet und ein detaillierter Migrationsplan erstellt werden.
4. Migrationsausführung: Die Umstellung auf quantenresistente Verschlüsselungsverfahren muss schrittweise und koordiniert erfolgen.
5. Migrationstests: Die neuen Systeme müssen umfassend getestet werden, um ihre Sicherheit und Funktionalität zu gewährleisten.
6. Validierung und Überwachung: Nach der Migration sind eine kontinuierliche Überwachung und Anpassung der Systeme notwendig.

Wichtig ist, dass Finanzinstitute sich dem Thema zeitnah und mit hoher Priorität annehmen. Angesichts der Komplexität und des langen Zeithorizonts, der für die Umstellung kryptografischer Verfahren erforderlich ist, ist Eile geboten. Eine enge Abstimmung mit Dienstleistern, Infrastrukturanbietern und anderen Stakeholdern sowie die Orientierung an den Empfehlungen des BSI und internationalen Standards ist dabei entscheidend.

Fußnoten:

1.  Deloitte (2022): Quantum Cyber Readiness Report.