Der Quantenkey

Verschlüsselte Physik

Von Thomas Lay

Die Firma Picosens produziert den „Quantenkey“ – der wahrscheinlich sicherste Schlüssel der Welt -, eine Schließtechnik, die mit einer quantenphysikalischen Kodierung funktioniert.

Bereits in der Antike wurden Türen mit Schlössern versehen, um das eigene Hab und Gut vor fremdem Zugriff zu schützen. In der Zeit um Christi Geburt verwendeten die Römer schon gefederte Sperrstifte. Durch das Drehen des Schlüssels im Schloss wurden diese verschoben und gaben den Riegel frei. Vor rund 500 Jahren erreichte die handwerkliche Qualität mechanischer Schlösser und Schlüssel einen Höhepunkt. Aufwendig gestaltete Kastenschlösser wurden gleichsam zum Synonym für das sichere Aufbewahren wertvoller Gegenstände. In der Folgezeit ging die Entwicklung immer weiter. Die Schlösser und Schlüssel wurden kleiner und somit handlicher und ein Nachmachen des Schlüssels erforderte viel Zeit und großes handwerkliches Geschick. Im 19. Jahrhundert entwickelte der Engländer Jeremiah Chubb ein Schloss mit sehr vielen Zuhaltungen, dessen weiterentwickelte Technik auch noch in der Gegenwart in zahlreichen Tresoren zum Einsatz kommt. Linus Yale baute wenige Jahrzehnte später ein Zylinderschloss. Dessen Nachfolger werden auch noch in der Gegenwart verwendet.

Als der große Durchbruch galten in den 1970er Jahren Magnetkarten und wenig später die Verwendung von Radiowellen, sogenannten RFID-Systemen, die eine Identifizierung mittels elektromagnetischer Wellen ermöglichen. Jedoch folgte auf die erste Euphorie bald Ernüchterung: Gegen technisch versierte Einbrecher boten diese Systeme nicht den erhofften Schutz.

Sicherheitstechnik aus Baden

Das Firmengebäude von PicosensBei der Suche nach einem sicheren Schließsystem testeten die Konstrukteure in den letzten Jahrzehnten viele neue Möglichkeiten, wobei auch bestimmte physikalische Eigenschaften in den Blick genommen wurden. Dabei stießen die Entwickler in Bereiche vor, die ohne Zweifel kompliziert sind. Zudem fällt die Funktionsweise dieser Schließtechnik der neuesten Generation in aller Regel unter das Betriebsgeheimnis.

Als besonders innovativ gilt eine Kombination aus Schlüssel und Schloss, die im badischen Bühl von der Firma Picosens entwickelt wurde. Picosens ist ein Tochterunternehmen der Reime GmbH, die sich unter anderem als Technologiezulieferer für die Hochsicherheits-Leseeinheit aus dem Hause Picosens Automobilindustrie einen Namen gemacht hat. Zurzeit arbeiten 22 Mitarbeiter in der im Jahr 2007 gegründeten Firma Picosens und entwickeln dort nach eigenen Angaben „außergewöhnliche Sensorik“ sowie Innovatives im Bereich der Elektronik. In der Ideenschmiede werden Grundlagenforschung und Serienentwicklung unter einem Dach vereint. Hierzu zählen die technische Umsetzung der Ideen und Visionen bis zur Serienreife ebenso zur Kernkompetenz wie die Erstellung der entsprechenden Patentanmeldungen. Den Schritt hin zur Entwicklung von Anwendungen im Bereich der Sicherheitstechnik ging das Unternehmen mit „OPTO-ID“. Dies ist eine auf Infrarot basierende „low energie“ Datenkommunikationstechnologie, die es unter anderem ermöglicht, Personen oder Fahrzeuge über eine größere Distanz hinweg zu identifizieren und sodann den Berechtigten den Zutritt zu gewähren.

Ein Quantensprung

Die neueste Entwicklung der Kreativen aus Baden ist der acht Zentimeter lange „Quantenkey“. In dem aus massivem Edelstahl gefertigten Schlüssel kann die Gitterstruktur des kristallinen Gefüges so verändert werden, dass sich daraus mehr als 900 Milliarden unterschiedliche Kodiermöglichkeiten ergeben. Dies beschreibt Picosens als „quantenphysikalische Festkörperkryptographie“. Dabei sendet der Schlüssel weder Funkwellen noch ein Magnetfeld aus, ist strahlungsfrei und Schluessel kaputt a 1 kopieKünstlich gealterter Quantenkey, voll funktionsfähig
Fotos (4): © Picosens GmbH
abhörsicher. Er ist nahezu unzerstörbar und salzwasserbeständig, zeichnet sich durch seine elektromagnetische Verträglichkeit aus und wird durch Magnetfelder nicht beeinflusst. Die Hochsicherheits-Leseeinheit wurde für Anwendungen mit besonders hohen Sicherheitsansprüchen entwickelt und nach DIN EN 1300 genormt. Die abgestufte Zutritts-Leseeinheit passt in jede DIN-Unterputzdose und wurde für den schnellen Zugang konzipiert. Aber auch hier stellt Picosens programmierbare Features zur Verfügung. Die „Röhre“ zum Einschieben des Quantenkeys, im Umgangssprachlichen bekannt als Schliesszylinder, besteht aus Keramik oder Kunststoff und wird in ein Metallgehäuse eingegossen. Innerhalb des Systems erfolgt das Auslesen des Schlüssels berührungslos über einen verschlüsselten Kommunikationskanal. Der Quantenkey arbeitet ohne Funk und stellt damit eine Alternative zu den bestehenden RFID-Systemen dar. Wenn es der Anwender wünscht, kann der Schlüssel auch mit einer klassischen Drehfunktion ausgestattet werden. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, die Sicherheit durch die Eingabe eines beliebig langen Zahlencodes nochmals zu erhöhen.

Die Anwendungsmöglichkeiten des Quantenkeys sind vielfältig. Sie reichen vom Einbau in die Eingangstüren von Privatwohnungen über die Hochsicherheitsbereiche von Unternehmen bis zum Tresorbau. Wegen der unterschiedlichen Verwendungen fertigt Picosens den Schlüssel sowohl in einer reproduzierbaren als auch in einer nicht reproduzierbaren Variante. In letzterer ist es aufgrund der natürlichen und willkürlichen Strukturveränderung des Metallgitters nicht möglich, ein Duplikat zu erzeugen. Aufgrund der Fertigungsweise stellt der Verlust eines Schlüssels auch in einer großen Schließanlage kein großes Problem dar. Der verlorene Schlüssel wird lediglich in der Leseeinheit gelöscht und der Kunde erhält einen neuen Quantenkey. Auch gegen Vandalismus bietet die Einheit einhalt. Sollte die Leseeinheit mit Klebstoff befüllt oder verstopft sein, kann diese mit einem 8mm Bohrer wieder in den ursprünglichen Zustand versetzt werden und sie erfüllt wieder ihren Zweck.

Seit dem vergangenen Jahr ist das Büro des Oberbürgermeisters von Bühl mit dem Schließsystem von Picosens gesichert.

 

Über den Autor
Thomas Lay
Autor: Thomas Lay
Thomas Lay ist Mitglied der Redaktion von Veko-online. Aufgrund seiner langjährigen polizeilichen Erfahrung im In- und Ausland widmet er sich vornehmlich Sicherheitsthemen.
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