Over een aantal jaar kan een quantumcomputer de versleuteling kraken die personeelsdossiers, contracten en klantgegevens beschermt. Wat vandaag wordt verstuurd, kan nu al worden opgeslagen om later te ontcijferen. Om ervoor te zorgen dat je gegevens ook veilig zijn voor een quantumcomputer, is een andere versleuteling nodig, maar het overstappen daarop duurt jaren.
De Nederlandse overheid verwacht dat tussen 2029 en 2035 een quantumcomputer beschikbaar komt die de huidige versleuteling kan breken. Dat staat in de Rijksbrede Quantumstrategie, die minister Heleen Herbert van Economische Zaken en Klimaat en staatssecretaris Willemijn Aerdts van Digitale Economie en Soevereiniteit op 5 oktober presenteerden. Het moment waarop dat gebeurt, heet in vakkringen Q-day. Eind oktober stond het onderwerp centraal tijdens de International Quantum Press Tour, een persreis langs quantumbedrijven en onderzoeksinstellingen in Rotterdam, Delft, Den Haag en Leiden, georganiseerd door de provincie Zuid-Holland samen met die vier steden. Wat daar opviel: het gesprek gaat bijna altijd over techniek en over IT-afdelingen, terwijl de gevolgen veel breder zijn. Ze raken iedereen in een organisatie die met vertrouwelijke informatie werkt.
Wat kan een quantumcomputer dat mijn organisatie raakt?
Verwacht wordt dat een quantumcomputer straks zoveel rekenkracht bezit, dat het de versleuteling kan breken die we momenteel gebruiken voor vrijwel alles wat een organisatie digitaal doet. Het risico zit vooral in de versleuteling waarmee systemen elkaar online herkennen en vertrouwen, ook wel asymmetrische cryptografie genoemd. Die zorgt ervoor dat twee systemen die elkaar niet kennen, veilig een geheime sleutel kunnen afspreken, zodat ze daarna versleuteld informatie kunnen uitwisselen. Daarnaast kunnen ze ermee vaststellen dat de ander echt is wie hij zegt te zijn. De techniek beveiligt bijvoorbeeld de verbinding met de bank, de VPN naar het bedrijfsnetwerk, de mail naar een advocaat en de digitale handtekening onder een contract. Het kabinet waarschuwt in de strategie dat daardoor onder meer vertrouwelijke communicatie, financiële transacties en gevoelige persoonsgegevens kwetsbaar worden.
Voor elke afdeling binnen een organisatie betekent dat iets anders. Bij HR gaat het bijvoorbeeld om personeelsdossiers, beoordelingen en verzuimgegevens. Bij juridische zaken om contracten, en om de vraag of een digitale handtekening nog bewijst wie er ècht getekend heeft. Sales en marketing werken met klantgegevens, offertes en prijsafspraken, logistiek met berichten tussen ketenpartners, en de directie met strategie en overnameplannen. Al die informatie is nu versleuteld en daardoor veilig. Na Q-day weet je dat niet meer zeker. Marc Hulzebos, innovatiemanager bij glasvezelbedrijf Eurofiber, noemde tijdens de Quantum persreis de gevolgen “verwoestend” voor alles van bedrijfsgeheimen tot zorggegevens en bankverkeer.
Wanneer gaat dat gebeuren?
Dat weet niemand, en de schattingen lopen ver uiteen. “Vraag tien wetenschappers en je krijgt tien meningen”, zei Leo van Schie, medeoprichter van Quantum2Market, een platform dat quantumtechnologie en zakelijke gebruikers bij elkaar brengt, in een eerder gesprek. Hulzebos, via Eurofiber betrokken bij het Quantum Communication Fieldlab Rotterdam, een testomgeving voor quantumbeveiliging, houdt rekening met twee, drie of misschien vijf jaar. Arthur Dallau, ceo van adviesbureau INSPIR8ION en mede-initiatiefnemer van dat fieldlab, houdt het op 2030 tot 2032. Hij plaatst bovendien een kanttekening bij de vroegste schattingen: “Commerciële partijen willen je laten geloven dat het eerder is.”
Wetenschappers zijn voorzichtiger. Sophie Hermans is groepsleider bij QuTech, het quantuminstituut van de TU Delft. Zij doet onderzoek naar quantumnetwerken, die quantumcomputers en quantumsensoren op afstand met elkaar verbinden en de basis moeten vormen voor een toekomstig quantuminternet. “Het is zeker niet morgen en zeker niet volgend jaar”, zegt ze. “Maar of het over tien of over veertig jaar is, dat vind ik moeilijk om te zeggen.” Volgens Maarten Huppertz, external relations manager bij QuTech, zijn er zelfs wetenschappers die denken dat het er misschien nooit van komt.
Maarten Huppertz, external relations manager bij QuTech
Dat het zo moeilijk te voorspellen is, komt doordat een quantumcomputer heel anders rekent dan een gewone computer. Een gewone computer werkt met bits die altijd een 0 of een 1 zijn. Een quantumcomputer werkt met qubits, en die kunnen tegelijk 0 en 1 zijn. Hermans vergelijkt het met twee stoelen. Een gewone bit zit altijd op één van de twee, een qubit kan op beide stoelen tegelijk zitten. Totdat je kijkt (oftewel, tot je de qubit meet). Op dat moment kiest hij, puur op toeval, voor één van de twee. Niet omdat hij daar stiekem al zat, maar omdat het pas dan wordt beslist. “Door te kijken verander je de qubit”, zegt Hermans. “Daarna zit hij gewoon op één stoel en is zijn quantumtoestand verdwenen. Dat klinkt misschien vreemd, maar dat is vooral omdat quantum in druist tegen alles dat we gewend zijn.”
Dat kijken of meten hoeft overigens niet bewust te gebeuren. Ook warmte of trillingen uit de omgeving kunnen een qubit verstoren, met hetzelfde effect. De dubbele toestand verdwijnt, en dan kunnen er rekenfouten ontstaan. Daarom is het zo moeilijk om een quantumcomputer te bouwen die groot en betrouwbaar genoeg is om versleuteling te kraken, en daarom lopen de schattingen zo uiteen.
Waarom moet ik daar nu al iets van weten?
Omdat gegevens die vandaag worden verstuurd, nu al gevaar lopen. Beveiligingsexperts noemen dat ‘harvest now, decrypt later’. “Kwaadwillenden verzamelen nu al grote hoeveelheden versleutelde data en slaan die op”, zegt Hulzebos. “Ze wachten tot er een quantumcomputer is waarmee ze het kunnen openmaken.” Vergelijk het met een inbreker die een kluis niet ter plekke openbreekt, maar hem meeneemt en thuis wacht tot hij het juiste gereedschap heeft. Wat er in die kluis zit, is op dat moment misschien nog steeds waardevol.
Dat geldt vooral voor informatie die lang geheim moet blijven. Dallau wijst erop dat Europese regels organisaties soms verplichten om informatie tien, twintig of dertig jaar te bewaren. Juist daar ontstaat volgens hem het gevaar. Een medisch dossier moet in Nederland bijvoorbeeld twintig jaar worden bewaard. Wordt zo’n dossier vandaag verstuurd, dan moet het tot ver in de jaren veertig beschermd blijven.
Het kabinet trekt daaruit een duidelijke conclusie en adviseert organisaties nu al maatregelen te nemen “voor het geval een dergelijke quantumcomputer al rond 2030 beschikbaar zou zijn”. Onderzoeker Hermans ziet ook geen reden om af te wachten. “Het feit dat dit kan, is goed om nu al rekening mee te houden”, zegt ze. En ook Van Schie is helder: “Op het moment dat een deel van die codes met veel minder rekenkracht gekraakt kan worden, ben je al het haasje.”
Wat betekent het voor gebouwen en installaties?
Niet alleen software loopt gevaar. Ook fysieke installaties en gebouwen maken gebruik van versleuteling. Het gaat hierbij niet zozeer om informatie die op een later moment kan worden ontcijferd, maar om het vervalsen van de bewijzen dat systemen zijn wie ze zeggen dat ze zijn. Systemen voor gebouwbeheer, toegangscontrole, klimaat of beveiliging krijgen geregeld software-updates. Een digitale handtekening bewijst dat zo’n update echt van de leverancier komt. Na Q-day kan een aanvaller zo’n handtekening namaken, en dan ziet een valse update er net zo betrouwbaar uit als een echte. De rijksstrategie noemt dat risico ‘harvest now, forge later’ en wijst op systemen met een lange levensduur. Die zijn extra kwetsbaar, omdat ze niet eenvoudig of snel naar nieuwe beveiliging over te zetten zijn.
Daarom is dit voor een facility manager nu al relevant, ook al ligt Q-day nog jaren weg. Een installatie die vandaag wordt aangeschaft, draait vaak nog ruim na 2035. Hoe dat precies werkt bij industriële systemen, beschreef ICT Magazine eerder in een artikel over de quantumdreiging voor digitale handtekeningen.
Hoe bescherm je je tegen de quantumcomputer?
Daar zijn twee manieren voor. De huidige versleuteling (die asymmetrische cryptografie uit het begin van dit artikel) doet twee dingen: het spreekt een geheime sleutel af, en het stelt vast dat de ander is wie hij zegt te zijn. Een quantumcomputer bedreigt allebei die taken. Wie zich wil beschermen, moet de huidige versleuteling dus vervangen door iets wat een quantumcomputer niet kan kraken. Dat kan met andere wiskunde, of met natuurkunde.
Die andere wiskunde, ook wel post-quantum cryptografie (PQC) genoemd, draait als software op bestaande computers, en het neemt beide taken over. Daarmee kunnen twee systemen nog steeds veilig een geheime sleutel afspreken en controleren of de ander is wie hij zegt te zijn, maar dan op een manier die een quantumcomputer voor zover bekend niet kan kraken.
De natuurkundige oplossing is quantum key distribution (QKD), oftewel quantumsleutels. Dat werkt met losse lichtdeeltjes en vraagt daarom aparte apparatuur en een eigen verbinding. Bovendien regelt QKD alleen het veilig afspreken van een sleutel, zodat systemen versleuteld informatie kunnen uitwisselen. Om vast te stellen wie er daadwerkelijk aan de andere kant zit, is volgens de rijksstrategie alsnog PQC nodig.
Doordat er specifieke (dure) hardware voor moet worden aangeschaft, is QKD voor de meeste organisaties niet aan de orde. “Je moet denken aan ettelijke honderdduizenden euro’s”, zegt Hulzebos. Het is daarom vooral geschikt voor informatie die uitzonderlijk gevoelig is. Dallau noemt inlichtingendiensten die gegevens met elkaar delen, de havenmeester die informatie uitwisselt met politie en douane, en ziekenhuizen die gevoelige patiëntgegevens met elkaar delen. Het is niet bedoeld voor iemand die zijn WhatsApp-gesprekken wil versleutelen.
Ook het kabinet kiest voor de eigen organisaties voor de wiskundige variant, PQC. QKD voldoet volgens de rijksstrategie nog niet aan de veiligheidseisen van de overheid. Maar testen met de technologie doet de overheid al wel, en dat is volgens Kees Buijsrogge, director Semiconductors, Space & Quantum bij TNO, ook verstandig. “De overheid kiest niet voor QKD, maar wil wel begrijpen wat het kan”, zegt hij. “Andere landen, zoals China, zetten er zwaar op in. Dan wil je weten waarom.”
PQC is dus de route die voor vrijwel elke organisatie wordt geaviseerd. Omdat het daarbij om software gaat en er geen nieuwe apparatuur voor nodig is, lijkt het een kwestie van even updaten. Maar zo eenvoudig zit het toch niet, vertelt Hulzebos. Bij iedere beveiligde verbinding spreken twee systemen af welke versleuteling ze gebruiken. “Daarbij kiezen ze de sterkste die ze állebei kennen”, zegt hij. “Spreekt één van de twee nog geen PQC, dan valt de verbinding terug op de oude versleuteling.” Hij vergelijkt het met het plaatsen van een nieuw slot in een deur. “Je kunt wel een nieuwe cilinder plaatsen, maar ook de sluitplaat moet passend zijn.” Dat raakt ook leveranciers en ketenpartners van een bedrijf. Wisselt een organisatie bijvoorbeeld via zijn ERP-systeem gegevens uit met een logistieke dienstverlener die nog niet is overgestapt, dan zakt de beveiliging naar het niveau van die partner. “Daarom is security in de keten zo belangrijk”, zegt Hulzebos.
En dat is ook direct de reden dat een overstap naar PQC zo lang duurt. Niet alleen moeten alle deuren binnen een organisatie gevonden worden waar een nieuw slot op moet, ook de keten moet erin worden meegenomen. De AIVD schreef samen met TNO en het Centrum Wiskunde & Informatica een handboek dat organisaties helpt bij de overstap naar PQC. Op basis van eerdere overstappen op nieuwe versleuteling schat dat handboek dat een migratie meer dan vijf jaar kan duren. Hoe lang precies, hangt af van de organisatie. Waar weinig obstakels zijn, kan het in twee jaar. Maar heeft een bedrijf veel afhankelijkheden, geeft het die weinig prioriteit of draait het systemen die fysiek moeilijk bereikbaar zijn, dan kan het zo meer dan acht jaar duren.
Ben ik verplicht er iets mee te doen?
Dat hangt ervan af in welke sector je werkt. Valt je organisatie onder de Cyberbeveiligingswet, dan is de kans groot. Die wet, de Nederlandse uitwerking van de Europese NIS2-richtlijn, geldt voor organisaties in sectoren als energie, zorg, transport en digitale dienstverlening. Die moeten vastleggen hoe ze hun gegevens versleutelen, en het bestuur moet die maatregelen goedkeuren en erop toezien. Bestuurders kunnen hier zelfs persoonlijk op worden aangesproken.
Voor banken komt er bovendien druk vanuit hun toezichthouder. De Europese Centrale Bank schreef de banken onder haar toezicht in juli dat de invoering van quantumveilige versleuteling “nu moet beginnen”. Volgens Dallau is NIS2 voor veel bedrijven een reden om breder te kijken dan alleen de verplichtingen. “Niet alleen compliance, maar ook om voorbereid zijn op de toekomst.”
Maar ook organisaties die niet onder die wet vallen, moeten hun gegevens veilig houden. De AVG verplicht elke organisatie om persoonsgegevens passend te beveiligen, volgens de stand van de techniek. Wat dat bij quantum betekent, is alleen nog nauwelijks te zeggen, en daar wringt het volgens ICT-jurist Victor de Pous. De wet schrijft namelijk geen techniek voor. Organisaties moeten zelf bijhouden wat op dat moment goede beveiliging is. Bij quantum is dat volgens De Pous te veel gevraagd: de dreiging is zo ingewikkeld dat organisaties dat niet zelfstandig kunnen. In zijn nieuwsbrief NEWSWARE noemt hij dat “een paradox”. Aanvullende richtlijnen lijken hem daarom noodzakelijk, al verwacht hij niet dat die er snel komen. Nieuwe wetgeving vormt in het digitale domein volgens hem “vaak een flessenhals”.
Waar begin ik?
Allereerst met uitzoeken of het voor jou en jouw organisatie speelt. “Het grootste misverstand over quantum is: ik hoef er nog niet over na te denken, want het duurt nog zo lang”, zegt Van Schie. “Je hoeft niet meteen alles in actie te zetten, maar je moet wel weten of je er iets mee moet.” Dat begint volgens hem bij in kaart brengen van hoe waardevol je data is, hoe gewild die is bij anderen, en wat er gebeurt wanneer die in verkeerde handen vallen. Bij de zorg, de financiële sector, de overheid, defensie en kritieke infrastructuur is het antwoord vaak snel duidelijk. Maar Van Schie had een jaar geleden bij een bijeenkomst over quantum computing al een tuinmeubelfabrikant en een kozijnenfabrikant aan tafel die intern al iemand hadden aangewezen om uit te zoeken wat quantum voor hen betekent. “Als jouw bedrijf afhankelijk is van digitale stromen en data, dan wil je die beveiliging hebben”, zegt hij. “En je kunt altijd nog concluderen: we hebben het bekeken, dit is niet voor ons. Maar dan weet je dat wel.”
Hulzebos noemt ook als eerste stap de inventarisatie: welke versleuteling gebruik je, welke gegevens moeten beveiligd blijven, en hoe hangen die samen met je belangrijkste processen? Voor HR en juridische zaken gaat het dan om de vraag welke dossiers en contracten lang geheim moeten blijven. Voor facilitair en inkoop om de vraag welke systemen lang meegaan en hoe de leverancier ze beveiligt. Een quantumfysicus hoef je daarvoor niet in dienst te nemen, zegt Van Schie. Wel iemand die met experts kan praten, en die heb je vaak al in huis. “Wie bij jullie over beveiliging gaat, weet hoe je een nieuwe dreiging beoordeelt”, zegt hij. “Of die dreiging nu uit quantum komt of ergens anders vandaan, maakt daarvoor niet zoveel uit.”
Belangrijk is vooral dat het onderwerp op de agenda van de directie komt, ook bij organisaties waar de wet dat niet afdwingt. Volgens Hulzebos is dat op dit moment nog lang niet zo. “We merken een gebrek aan urgentie”, zegt hij. “Dit is nog niet doorgedrongen tot de Nederlandse bestuurskamer, terwijl het eigenlijk een zaak voor de top zou moeten zijn.” Dat geldt zelfs voor de overheid, die het hardst waarschuwt. De Algemene Rekenkamer onderzocht begin dit jaar 63 rijksorganisaties. Van hen was 71 procent nog niet begonnen met de voorbereiding op de quantumdreiging. Maar vier hadden het risico opgenomen in hun risicomanagement, vijftien waren erover in gesprek met hun leveranciers, en bij de meeste was geen bestuurder ervoor verantwoordelijk.
Het kabinet geeft zichzelf inmiddels een tijdpad dat ook voor andere organisaties als voorbeeld kan dienen. De overstap is volgens de strategie niet alleen het werkterrein van de CISO of de CIO, maar raakt de bedrijfsvoering als geheel, en hoort daarom in de planning- en controlcyclus. Eind 2026 moeten rijksorganisaties het quantumrisico hebben opgenomen in hun risicomanagement. Eind 2027 weten ze welke versleuteling ze waar gebruiken en hebben ze geld en mensen begroot. Eind 2028 kunnen ze bij inkoop eisen stellen aan quantumveilige versleuteling. Ook wil de overheid dan richtlijnen klaar hebben voor essentiële bedrijven die onder de Cyberbeveilingswet vallen.
Of er ooit één Q-day komt, is volgens Hulzebos overigens nog maar de vraag. “Wanneer een kwaadwillende staat zo’n quantumcomputer heeft, gaat die dat niet rondbazuinen”, zegt hij. “Daar ga je niets over lezen.”