ETH-Forscher perfektionieren Zufall für die Kryptographie
Quantenphysiker der ETH Zürich entwickeln eine Methode, um aus unvollkommenen Quellen zertifizierbare Zufallszahlen zu gewinnen – ein Durchbruch für Sicherheitstechnologien von Blockchain bis Online-Banking.
Veröffentlicht
29. Mai 2026
Wer beim Würfeln gewinnt, glaubt an sein Glück. Die Physik weiß es besser: Kein Würfel ist perfekt symmetrisch, und selbst die besten Zufallsgeneratoren liefern nie völlig ideale Zufallszahlen – so die Eidgenössische Technische Hochschule (ETH) Zürich. Was beim Spieleabend kaum auffällt, ist für die Datensicherheit ein grundlegendes Problem. Jede Absicherung im Netz, vom Online-Banking bis zur verschlüsselten Nachricht, baut auf Zufallszahlen auf.
Ein Team um die ETH-Physiker Renato Renner und Andreas Wallraff hat nun im Fachblatt Nature eine Methode vorgestellt, die sie Zufallsverstärkung nennen. Ihr Ziel: aus unperfektem Rauschen echte, zertifizierbare Zufallszahlen zu filtern. Beteiligt war auch Ramona Wolf von der Universität Innsbruck, die dort die Arbeitsgruppe Quantenkryptographie leitet.
Quantenverschränkung als Sicherheitsgarant
Die Forschenden griffen dafür tief in die Trickkiste der Quantenphysik. Sie nutzten zwei tiefgekühlte Quanten-Chips, die über eine Distanz von 30 Metern hinweg quantenmechanisch verschränkt waren. Jeder Chip stellte ein Quanten-Bit dar, das die Zustände „0“ und „1“ oder eine beliebige Überlagerung einnehmen kann. Lichtteilchen wurden zwischen den Chips hin- und hergeschickt.
Der entscheidende Sicherheitsfaktor: Gleichzeitige Messungen an beiden Chips – der große Abstand verhindert, dass während des winzigen Messmoments selbst mit Lichtgeschwindigkeit Information von einem Chip zum anderen gelangt. So wird garantiert, dass das Ergebnis perfekt zufällig ist.
„Perfekt zufällig – mit Zertifikat“
„Die daraus erzeugte Abfolge von Nullen und Einsen ist jetzt wirklich perfekt zufällig, und das können wir sogar zertifizieren“, sagt Renner.
Die Technologie könnte künftig für die Verschlüsselung sensibler Kommunikation, digitaler Identitäten oder für Zufallsdienste in Lotterien und Blockchain-Anwendungen genutzt werden. Für Anleger im DACH-Raum bleibt die Entwicklung relevant: Mit der EU-Verordnung MiCA und strengen BaFin-Vorgaben wächst der Bedarf an nachweisbar sicheren kryptografischen Verfahren – ein Bereich, in dem diese Grundlagenforschung direkt ansetzt.