CrypTool erhält Update mit BB84

Siegen / München – Das Open-Source-Projekt CrypTool hat gemeinsam mit dem Forschungsverbund MuQuaNet und dem Team von Prof. Bernhard Esslinger (Universität Siegen) eine neue Web-Anwendung veröffentlicht, die das Quanten­schlüssel­verteilungs­protokoll BB84 unmittelbar im Browser demonstriert.

CrypTool selbst existiert seit 1998 und ist eine vielgenutzte, frei zugängliche Lernplattform für Kryptologie. Neben drei Offline-Programmen betreibt das Projekt das Portal CrypTool-Online (CTO), in dem Nutzende ohne Installation klassische und moderne Verfahren ausprobieren können.

Die neue BB84-Seite erweitert dieses Angebot um ein Verfahren, welches das erste Konzept für Quantenschlüsselverteilung (QKD, eng. Quantum Key Distribution) überhaupt darstellt. Die Idee des Protokolls veröffentlichten Charles Bennett und Gilles Brassard 1984 und seitdem bildet es die Grundlage für viele experimentelle und industrielle QKD-Systeme, welche auch für die zukünftige Cybersicherheit in Deutschland eine größere Rolle spielen könnten.

In CrypTool lässt sich das BB84 jetzt Schritt für Schritt nachvollziehen. Eine verschiebbare Laborgrafik zeigt Sender- und Empfängeraufbau, während Statistiken in Echtzeit Anzahl erhaltener Photonen, verworfene Bits und resultierende Schlüssel­länge visualisieren. Ein integrierter „Eavesdropper-Simulator“ erlaubt es dem Lernenden, kontrolliert Abhörversuche zu starten oder sogar mehrere Lauschende zu modellieren. Die Folgen dieser simulierten Angriffe werden unmittelbar in der Fehlerrate sichtbar.

Die Entwicklung entstand im Rahmen des von der EU geförderten dtec.bw-Projekts MuQuaNet („Munich Quantum Network“, das Quanteninternet im Großraum München). Das seit Oktober 2020 laufende Projekt verknüpft bis Ende 2026 mehrere Liegenschaften der beteiligten Partner über Dark-Fiber-Strecken und Freistrahl-Links, um praxistaugliche QKD-Geräte zu erproben und klassische Sicherheitsarchitekturen zu ergänzen. Weitere Informationen zu den Kooperationen im MuQuaNet finden Sie auf unserer Website.

Mit dem BB84-Modul stellt CrypTool eine niedrigschwellige Brücke zwischen Grundlagenforschung und Anwendung bereit: Studierende, Lehrende und Fachleute können das Protokoll im Browser nachvollziehen, ehe sie in MuQuaNet-Workshops oder Laborumgebungen mit realer Hardware weiterarbeiten.