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Netzwoche 11/2021

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46 Technology Aktuell

46 Technology Aktuell Quantencomputer fordern die Informatik heraus Den vollständigen Artikel finden Sie online www.netzwoche.ch Bild: Michael Dziedzic / Unsplash eth. Lange Zeit sind Quantencomputer ein Ansinnen von Physikern gewesen. Zu Beginn der 1980er-​Jahre fragte sich einer ihrer bekanntesten Vertreter, Richard Feynman (1918 – 1988), ob man die Phänomene der Quantenphysik überhaupt je mit einem klassischen Computer werde effizient berechnen und simulieren können. Die Rechengeschwindigkeit digitaler Computer reiche nicht, um die typischen Quanteneffekte, die innerhalb von Atomen oder Molekülen oder zwischen Elementarteilchen aufträten, innert nützlicher Frist zu berechnen und zu simulieren, stellte er fest. Als Erster schlug Feynman damals vor, einen Quantencomputer zu bauen, der nicht auf digitaler Codierung beruht, sondern direkt die Quantensysteme nachahmt. Seine Schlüsselidee, die bis heute die Entwicklung von Quantencomputern beflügelt, war, dass sich gewisse Eigenschaften der Quantenmechanik für die Computerberechnungen nutzen liessen. Das betrifft namentlich die Tatsache, dass sich Quantenzustände von Teilchen überlagern oder verschränken können. Zum Beispiel nutzen Quantencomputer das Überlagerungsphänomen aus: Anders als digitale Computer rechnen sie nicht mit Binärcodes oder Bits, die Informationen nur als 0 oder 1 verarbeiten, sondern mit Quantenbits oder Qubits. Der entscheidende Unterschied ist, dass Qubits pro Rechenschritt ausser 0 oder 1 einen dritten Zustand realisieren können, in dem sich die beiden überlagern. Sicherheitsschlüssel knacken Noch sind die Quantencomputer zu klein und zu fehleranfällig, um die Digitalrechner ernsthaft in Bedrängnis zu bringen. Dennoch haben die Quantentechnologien nun einen Stand erreicht, bei dem sich längst nicht nur Physikerinnen und Physiker an ihrer Weiterentwicklung beteiligen. Viele Informatikerinnen und Informatiker seien heute «quantenneugierig», sagt zum Beispiel ETH-​Informatikprofessor Kenneth Paterson. Er forscht im Gebiet der Kryptografie und entwickelt Ansätze, wie sich Informationen sicher verarbeiten, übermitteln und speichern lassen. «In meinem Forschungsgebiet sind wir ‹quantenbewusst›, denn seit zehn Jahren ist Quantenrechnen ein wichtiges Thema der Kryptografie», sagt Paterson: «Sobald man einen hinreichend grossen und zuverlässig rechnenden Quantencomputer hat, ist die gesamte gegenwärtig im Internet verwendete Kryptografie nicht mehr sicher, denn mit Quantenrechnen lassen sich Sicherheitscodes knacken.» Maximaler Schutz auf minimalem Raum ■ Hoher Schutz gegen physikalische Bedrohungspotenziale für die IT ■ Bedarfsgerechte Ausstattungskomponenten komplettieren den Safe zum Kompaktrechenzentrum ■ Modularer Aufbau für die Installation an schwer zugänglichen Standorten 11 / 2021 www.netzwoche.ch © netzmedien ag

Technology Aktuell 47 Digitalswitzerland will das Schweizer DLT-Ökosystem voranbringen nba. Wie könnte eine digitale Schweizer Infrastruktur auf Basis von Distributed Ledger Technology (DLT) geschaffen werden? Dieser Frage ist die 4T-DLT-Initiative von Digitalswitzerland in einem Whitepaper nachgegangen. Das Whitepaper ist in vier Teile rund um die sogenannten «4 Trusts» gegliedert, die Digitalswitzerland auch als «die vier Elemente des Vertrauens» bezeichnet. Das Paper soll eine Navigationshilfe und Wissensvermittlung für Anwender, Berater und Behörden sein, wie Digitalswitzerland mitteilt. Die vier Elemente des Vertrauens sollen die Grundlagen für den technischen und rechtlichen Aufbau und Betrieb einer digitalen Infrastruktur in der Schweiz liefern. Dabei handelt es sich um die folgenden Punkte: 1. Konfiguration: Dieses Element thematisiert die Synchronisierung von On- und Off-Chain-Informationen, das heisst von rechtlich relevanten Daten mit technischen Informationen. Es beschreibt dabei, wie die Authentizität, Integrität, Vertraulichkeit und Verfügbarkeit von Informationen über digitale Vermögenswerte gewährleistet werden kann. 2. Konsens: Dieser Teil legt die Anforderungen an die (Inter-)Operabilität zwischen Protokollen fest. Hierfür haben die Experten zehn Grundsätze definiert, um eine effektive, sichere und fehlerfreie Kommunikation zu erreichen. 3. Verwahrung: Hier geht es um die Verwahrung von digitalen Vermögenswerte im Rahmen von Selbst- und Fremdverwahrungslösungen nach geltendem Schweizer Recht. Zudem zeigt das Kapitel auf, wie die Integrität des Finanzmarktes und der Investorenschutz gewährt werden können. 4. Transaktion: Im vierten Element des Vertrauens legen Experten und Expertinnen dar, wie die rechtssichere Übertragung von digitalen Vermögenswerten «Peerto-Peer» zwischen Nutzern einer digitalen Infrastruktur sichergestellt werden kann. Ein Fokus liegt dabei insbesondere auf dem neuen Rechtskonzept rund um das Registerwertrecht, das im Obligationenrecht thematisiert wird. Bild: Siarhei / AdobeStock.com Den vollständigen Artikel finden Sie online www.netzwoche.ch Anzeige www.netzwoche.ch © netzmedien ag 11 / 2021

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