Western Digital (WD) hat als erster Festplattenhersteller Post-Quanten-Kryptographie (PQC) in Enterprise-Laufwerke integriert. Die neuen Festplatten der Serie Ultrastar DC HC6100 UltraSMR nutzen NIST-zertifizierte quantenresistente Algorithmen, um Secure Boot, Firmware-Updates und die geräteinterne Kommunikation gegen künftige Angriffe mit Quantencomputern abzusichern. Die Laufwerke befinden sich bereits bei mehreren Hyperscale-Kunden in der Qualifizierung [1][2].
Der Schritt erfolgt vor dem Hintergrund des Bedrohungsmodells "Harvest Now, Decrypt Later" (HNDL): Angreifer könnten bereits heute signierte und verschlüsselte Daten abfangen, um sie später mit leistungsfähigen Quantenrechnern zu knacken. "Quantencomputing stellt einen der bedeutendsten Technologieübergänge unserer Zeit dar – und es schreitet schneller voran, als viele Organisationen erwarten", sagte WD-CTO Dr. Xiaodong (Carl) Che [2][4].
Was die neue Technik schützt – und was nicht
Anders als manche Schlagzeilen suggerieren, verschlüsselt die PQC-Implementierung von WD nicht die Nutzerdaten auf den Laufwerken. Diese Verschlüsselung bleibt Sache der Kunden. Geschützt wird vielmehr die Firmware-Integrität über die gesamte Lebensdauer der Festplatte hinweg – ein oft unterschätzter Angriffsvektor [1].
Konkret sichert die neue Technik drei Bereiche ab: den Secure Boot, der beim Start des Laufwerks die Authentizität der Firmware prüft; signierte Firmware-Updates, die verhindern, dass manipulierte Code-Pakete eingespielt werden; sowie die authentifizierte Kommunikation bei RMA-Prozessen (Return Merchandise Authorization) und Feldanalyse-Vorgängen [1][2].
WD-CTO Che erläuterte im Interview mit der c't, dass der eingesetzte Algorithmus selbst kein genuines PQC-Verfahren ist, sondern eine klassische Berechnung mit deutlich längeren Schlüsseln. Während RSA-3072 mit 384 Byte als Grundmodul für den öffentlichen Schlüssel arbeitet, ist dieser in der WD-Implementierung rund siebenmal länger – was den Aufwand für das Brechen der Verschlüsselung selbst mit Quantenrechnern drastisch erhöht [1].
ML-DSA-87 und Dual-Signing: Der technische Unterbau
Die PQC-Implementierung von WD stützt sich auf drei Säulen [2][3]:
- Algorithmusauswahl: ML-DSA-87 (NIST FIPS 204), ein gitterbasiertes digitales Signaturverfahren, wird für die hochsichere Code-Signierung eingesetzt. Es wird kombiniert mit Dual-Signing auf Basis von RSA-3072, sodass bewährte und neue kryptografische Verfahren parallel arbeiten – ein Sicherheitsnetz für die Übergangsphase.
- Infrastrukturbereitschaft: WD hat bereits im vergangenen Jahr eine PQC-fähige Public-Key-Infrastruktur (PKI) sowie Hardware-Sicherheitsmodule (HSM) ausgerollt, die Schlüsselausstellung, Rotation und Lebenszyklus-Management der neuen Zertifikate übernehmen [1][3].
- Betriebskontinuität: Dual-Signing- und Rollback-Sicherheitsmechanismen ermöglichen die Einführung über heterogene Geräteflotten hinweg, ohne den laufenden Rechenzentrumsbetrieb zu beeinträchtigen [3].
Die PQC-Funktion ist für den Host und den Kunden transparent – sie erfordert keine Software- oder Prozessänderungen auf Anwenderseite [2].
Der regulatorische Rückenwind
WDs Vorstoß ist nicht allein technologisch motiviert. Das US-amerikanische National Institute of Standards and Technology (NIST) hat im August 2024 die ersten drei finalisierten Post-Quanten-Verschlüsselungsstandards veröffentlicht, darunter FIPS 204 (ML-DSA) [1][2]. Die US-Richtlinie CNSA 2.0 (Commercial National Security Algorithm Suite 2.0) gibt klare Migrationspfade vor.
Auch die EU-Kommission hat im April 2024 einen koordinierten PQC-Fahrplan empfohlen: Kritische Infrastrukturen sollen bis 2030, eine breite Migration bis 2035 umgesetzt sein [1]. Vor diesem Hintergrund ist absehbar, dass die Wettbewerber Seagate und Toshiba sowie Hersteller von Enterprise-SSDs nachziehen werden.
Erst die höchsten Kapazitäten, dann die Breite
Den Auftakt machen die Enterprise-Festplatten mit der höchsten Kapazität. Die genaue Speicherkapazität der Ultrastar DC HC6100 hat WD noch nicht offiziell bekannt gegeben. Branchenbeobachter schätzen sie auf rund 40 TB – WD hatte zuvor bereits die Qualifizierung von 40-TB-SMR-Laufwerken bei Hyperscalern bestätigt [4]. Die Vorgängerserie HC690 bietet bis zu 32 TB, jedoch noch ohne PQC [3].
WD will die PQC-Funktionalität in Zukunft auf weitere Enterprise-Festplatten ausweiten. Profitieren sollen nach Angaben von CTO Che aber auch Käufer kleinerer Stückzahlen, etwa für NAS-Systeme: "Abgelegte oder ausgemusterte Laufwerke gelangen häufig in fremde Hände", so Che [1].
Einordnung: Warum der Schritt jetzt kommt
Dass WD PQC gerade jetzt in Hardware gießt, hat mehrere Gründe. Enterprise-Festplatten bleiben oft fünf Jahre oder länger im Einsatz – ein Zeitfenster, in dem Quantencomputer durchaus praxistauglich werden könnten. Das NIST selbst geht davon aus, dass heutige kryptografische Schutzmechanismen innerhalb eines Jahrzehnts durch Quantencomputer überwindbar sein könnten [2].
Zudem wächst mit dem KI-Boom die strategische Bedeutung langlebiger Datenspeicher. "Da KI-Datenbestände immer wertvoller und langlebiger werden, ist ihre Absicherung für die Zukunft nicht länger optional", betonte CTO Che [4].
WD empfiehlt Enterprise-Kunden, jetzt ein Krypto-Inventar aller Geräte, Boot-Chains, Firmware-Pakete und Zertifikate zu erstellen, langlebige Assets zu priorisieren und die PKI- und HSM-Teams auf ML-DSA-basierte Code-Signatur vorzubereiten [1][2]. Die Integration von PQC in Speicherhardware markiert einen Wendepunkt: Quantensicherheit wandert von der Software- in die Hardware-Ebene – und wird damit zum festen Bestandteil der Lieferkette für Rechenzentrums-Infrastruktur.