Sicherheit & Quantencomputing

Sicherheit - Post-Quanten-Krypotografie

Quantencomputer werden in der Lage sein, wichtige kryptografische Verfahren unserer heutigen digitalen Kommunikation zu brechen. Daher wird die Entwicklung, Standardisierung und Anwendung von Verfahren der Post-Quantum Kryptografie vorangetrieben, die gegen Angriffe mit Quantencomputern gewappnet sind.

Das Fraunhofer-Institut für Sichere Informationstechnologie SIT erforscht und implementiert Post-Quantum-Verfahren insbesondere für den Einsatz in Ressourcen-beschränkten Anwendungen auf eingebetteten Systemen beispielsweise in Fahrzeugtechnik und Industrie 4.0 aber auch für klassische Internet-Anwendungen wie eCommerce und Online-Banking. Das Ziel des Fraunhofer SIT ist es, zielgerichtete und anwendungsorientierte Forschung zu unterstützen und die Ergebnisse der akademischen Forschung in die industrielle Anwendung zu überführen. Das Institut evaluiert Risiken und Vertrauensmodelle solcher Verfahren und unterstützt Unternehmen bei

• der Entwicklung von effizienten Post-Quantum-Verfahren,
• der sicheren Implementierung von Post-Quantum-Verfahren,
• der Ermittlung anwendungsrelevanter Sicherheitsparameter,
• der Prüfung und Bewertung bestehender Systeme und Lösungen, sowie
• der Entwicklung und Realisierung von Migrationsstrategien.

Ein essenzielles Prinzip, Systeme und Anwendungen dauerhaft sicher und aktuell zu halten, ist Kryptoagilität. Das beinhaltet, dass überall dort, wo Kryptografie genutzt wird, ein Austausch oder ein Update der kryptografischen Verfahren schnell und einfach möglich sein muss. Kryptoagil sind also Systeme, die jederzeit anpassungsfähig sind. Fraunhofer SIT erforscht Kryptoagilität und gibt Handlungsempfehlungen.

Sicherheit - Quantenschlüsselaustausch

Beim Quantenschlüsselaustausch soll zwischen zwei Akteuren ein kryptografischer Schlüssel erzeugt werden, dessen Vertraulichkeit nicht auf der Komplexität mathematischer Probleme, sondern auf physikalischen Prinzipien beruht. Somit unterliegt ein QKD-System nicht dem Alterungsprozess gewöhnlicher Kryptografie und vermeidet gleichzeitig das Risiko neuer kryptanalytischer Angriffe.

Fraunhofer SIT arbeitet sowohl an der Entwicklung von Instrumenten und Systemen für QKD als auch an der sicheren Umsetzung von QKD in real nutzbare Systeme. Die konzeptionelle Sicherheit auch in der Implementierung aufrecht zu erhalten, stellt Systemintegratoren vor neue Herausforderungen, an deren Lösung Fraunhofer aktiv mitwirkt.