Waarom quantumtechnologie thuishoort in de Cyber Security Week

Binnenkort barst de Cyber Security Week weer los. Door het hele land zullen experts spreken over de laatste dreigingen, van slimme phishingaanvallen tot ransomware. Maar één onderwerp blijft vaak onderbelicht: de impact van de quantumcomputer op onze digitale veiligheid en hoe je je hiertegen kunt beschermen.

Deborah Nas is hoogleraar aan de TU Delft en initiatiefnemer van het Centre for Quantum & Society. Vanuit haar rol bij Quantum Delta NL, het nationale programma voor quantumtechnologie, ziet zij van dichtbij hoe deze revolutionaire technologie zich ontwikkelt. Nu quantumtechnologie van het lab naar de echte wereld gaat, hoort dit onderwerp ook thuis op de podia van evenementen in de Cyber Security Week.

Je vraagt je misschien af: "Quantumcomputers? Dat klinkt als verre toekomstmuziek." Dat is een begrijpelijke gedachte, maar de toekomst komt sneller dan we denken. Om te begrijpen waarom, moeten we even terugspoelen.

Onze huidige digitale wereld is gebouwd op een soort wiskundige kluizen. Als je een online aankoop doet, een tikkie stuurt of een e-mail verstuurt, worden die gegevens versleuteld. De meest gebruikte versleuteling is asymmetrische (publieke sleutel) cryptografie, gebaseerd op complexe wiskundige sommen die voor normale computers onmogelijk op te lossen zijn. Zelfs met de krachtigste supercomputer zou het duizenden jaren duren om zo'n digitale kluis te kraken. Veilig, toch?

Voor nu wel, maar de quantumcomputer verandert de spelregels volledig. De wiskundige problemen die onze huidige beveiliging vormen (in bijv. RSA en ECC), zijn voor zo'n machine oplosbaar. Superpositie en verstrengeling geven de quantumcomputer immense rekenkracht en maken het de ultieme meesterkraker.

Het goede nieuws is dat we dit gevaar zien aankomen. Wereldwijd en met Nederland als een van de absolute koplopers in quantumtechnologie, wordt er keihard gewerkt aan oplossingen. Deze oplossingen vallen uiteen in twee belangrijke categorieën, die gecombineerd kunnen worden in jouw toekomstige beveiligingslandschap.

1. Post-Quantum Cryptografie (PQC): nieuwe, sterkere kluizen

De eerste oplossing is simpelweg het ontwerpen van betere, sterkere digitale kluizen. Dit noemen we Post-Quantum Cryptografie (PQC). We vervangen de huidige wiskundige problemen door nieuwe, die zo complex zijn dat zelfs een quantumcomputer er zijn tanden op stukbijt. 

Het Amerikaanse standaardisatie-instituut NIST heeft onlangs de eerste PQC-standaarden officieel gemaakt. De race is begonnen om deze nieuwe encryptie overal te installeren: in onze browsers, bankapps en communicatienetwerken. 

Recent hebben de cyberbeveiligingsinstanties van achttien lidstaten van de Europese Unie, waaronder dus ook Nederland, een oproep gedaan om nu te starten met de migratie naar Post-Quantumcryptografie. Want alhoewel krachtige quantumcomputers nog niet bestaan, kunnen hackers nu al wel versleutelde data stelen, opslaan en wachten tot ze een quantumcomputer hebben om het te ontsleutelen. Dit 'oogst nu, kraak later' scenario is een reële en directe dreiging.

2. Quantum Key Distribution (QKD): een onkraakbare boodschap

De tweede oplossing is nog fundamenteler en komt rechtstreeks uit de wereld van de quantumfysica zelf. Met Quantum Key Distribution (QKD) gebruiken we natuurwetten om een boodschap te beveiligen.

Stel je voor dat je een geheime sleutel verstuurt via lichtdeeltjes (fotonen). Volgens de quantummechanica kan je zo'n deeltje niet bekijken zonder het permanent te veranderen. Als een hacker probeert de sleutel te onderscheppen, verstoort hij onvermijdelijk de deeltjes. De ontvanger ziet dit direct en weet dat er is meegeluisterd. De verbinding wordt dan direct verbroken. Het is de meest pure vorm van beveiliging die er bestaat, gegarandeerd door de natuur zelf.

Nederland loopt voorop in de ontwikkeling van een quantuminternet dat dit soort communicatie mogelijk maakt. Ons actieve ecosysteem van quantumstartups ontwikkelt innovatieve oplossingen die in de praktijk al werken. We bouwen bovendien aan een veilig Europees Quantuminternet. Wist je bijvoorbeeld dat in de haven van Rotterdam al een pilotnetwerk gerealiseerd is? 

De ontwikkeling van de quantumcomputer is een technologische marathon, geen sprint. Het kan nog weleens tien of vijftien jaar duren voor we een quantumcomputer hebben die sterk genoeg is om onze huidige kluizen te kraken. De meeste grote organisaties met veel legacysystemen, denk aan banken, telecombedrijven en bedrijven met productiefaciliteiten, hebben echter vele jaren nodig om hun hele infrastructuur te upgraden naar quantumproof beveiliging. Daarnaast is het 'oogst nu, kraak later' scenario nu al een directe dreiging voor informatie die ook op de lange termijn geheim moet blijven.

We moeten ons dus nu gaan voorbereiden op een toekomst waarin onze huidige digitale veiligheid niet meer volstaat.

Drie concrete acties voor morgen

1. Inventariseer waar RSA/ECC en PKE/PKI in je landschap draaien (protocollen, devices, third-party services).

2. Prioriteer risico’s: wat moet op lange termijn vertrouwelijk blijven? Bescherm die datastromen als eerste.

3. Plan de migratie: kies PQC-kandidaten, test interoperabiliteit, update policies en contracten, train teams.

De Cyber Security Week is het perfecte moment om dit onderwerp op de agenda te zetten. Het gaat hierbij niet om het zaaien van paniek, maar om het creëren van bewustzijn, want kennis en draagvlak zijn een vereiste om tot actie over te kunnen gaan.

Prof. Deborah Nas is onderdeel van het Nederlandse nationale programma voor quantumtechnologie: Quantum Delta Nederland. Hier heeft ze het Center for Quantum and Society opgezet, een kennis- en cocreatiecentrum waar wetenschappers, industrie en overheid samen de ethische, juridische en maatschappelijke vraagstukken rondom quantumtechnologie verkennen.

Deborah is daarnaast hoogleraar aan de TU Delft, commissaris bij Hardt Hyperloop en een veelgevraagd spreker op het gebied van technologietrends en de impact van technologie op de maatschappij, organisatie en individu.

Als geen ander kan ze nieuwe technologie voor iedereen begrijpbaar maken. Aan de hand van anekdotes en eenvoudig te begrijpen voorbeelden maakt ze inzichtelijk wat AI en quantumtechnologie voor onze toekomst betekenen. Ze maakt haar presentaties op maat voor ieder evenement, zodat jouw bezoekers de maximale dosis inspiratie krijgen.