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Widerstandskraft für die Kryptographie von übermorgen
Cyberagentur startet Forschung zur Seitenkanalresistenz in der Post-Quanten Kryptographie
Zwei neue Forschungsprojekte im Programm SCA4PQC der Agentur für Innovation in der Cybersicherheit GmbH (Cyberagentur) zielen auf sichere Implementierungen kryptographischer Verfahren selbst in einer Ära leistungsfähiger Quantencomputer. Im Programmfokus sind Schutzmechanismen für Desktop und Cloud-Umgebungen, robuste Sicherheitsbausteine für Smartcards sowie ergänzt um ein noch angestrebtes Projekt zur Absicherung von Prozessoren in IoT Plattformen.
Die Agentur für Innovation in der Cybersicherheit GmbH (Cyberagentur) treibt mit der Beauftragung zweier Forschungsprojekte im Programm „Seitenkanalresistenz in der Post-Quanten Kryptologie“ (SCA4PQC) die Entwicklung zukunftsfähiger kryptographischer Technologien voran. Ziel ist es, Implementierungen von Post-Quanten Kryptographie so abzusichern, dass sie sowohl gegen klassische und mathematische Angriffe die Quantenzustände nutzen als auch gegen physikalische Seitenkanalangriffe effektiv geschützt sind. Letztere nutzen verschiedenartige „Meta-Informationen“ wie Stromverbrauch, Laufzeitmessungen oder elektromagnetische Abstrahlungen, um kryptographische Schlüssel indirekt zu rekonstruieren. Damit adressiert das Programm eine der drängendsten Herausforderungen im Bereich angewandter Kryptographie: die ganzheitliche Härtung kryptographischer Implementierungen bis zu ihrem praktischen Einsatz.
Angesichts des technologischen Fortschritts im Bereich des Quantencomputing, ist die Migration zu neuen kryptographischen Standards, die dem Paradigma der Post-Quanten Kryptographie folgen, bedeutender geworden. Dabei zeigt sich, dass theoretisch sichere Algorithmen in ihrer konkreten Implementierung angreifbar sein könnten, sofern physikalische Seitenkanäle nicht systematisch geschlossen oder abgesichert werden. Das Forschungsprogramm SCA4PQC verfolgt daher einen doppelten Sicherheitsansatz: Einerseits wird die kryptographische Robustheit gegenüber mathematischen Angriffen adressiert, andererseits sollen seitenkanalresistente Strukturen entwickelt werden, die in den Einsatzszenarien zuverlässigen Schutz bieten.
Im nun gestarteten Projekt LEAP-CSP des Unternehmens cryptosolutions liegt der Schwerpunkt auf der Absicherung von Cloud- und Desktop-Umgebungen. Das Projekt entwickelt KI-gestützt Analyse- und Schutzmechanismen, die es ermöglichen, Seitenkanalrisiken automatisiert zu identifizieren und zu mitigieren. Durch die Kombination des Machine-Learning-Toolings sollen Sicherheitsanalysen in bislang unerreichter Geschwindigkeit und Tiefe möglich werden.
Parallel dazu widmet sich das Projekt SPARTAQUS der Universität der Bundeswehr in Kooperation mit dem französischen Unternehmen eShard der sicherheitstechnischen Absicherung kryptographischer Hardware-Bausteine. Der Fokus liegt hier auf Smartcards, wie sie auch in hoheitlichen Dokumenten wie dem deutschen Personalausweis und elektronischen Reisepässen zum Einsatz kommen. Ziel hierbei ist die Entwicklung modularer, seitenkanalresistenter Implementierungen der Schlüsselkapselung, insbesondere auf Basis der Algorithmen ML-KEM, FRODOKEM und HQC, die im Rahmen des NIST-Standardisierungsprozesses besondere Aufmerksamkeit erhalten haben.
Dr. Matthias Minihold, Programmleiter bei der Cyberagentur, unterstreicht die strategische Relevanz des Vorhabens. „Mit den innovativen Ansätzen beider Auftragnehmer können Methoden der modernen Kryptographie entwickelt werden, die robust gegenüber einer Vielzahl von Angriffsvektoren sind. Dies ist auch ein entscheidender Schritt für die Sicherheit digitaler Infrastrukturen in einer durch Quantencomputing geprägten Zukunft.“
Die Kombination aus der automatisieren Untersuchung von Gegenmaßnahmen und widerstandsfähigen Hardware sei aus seiner Sicht essenziell, um die Resilienz kritischer IT-Systeme auf ein neues Niveau zu heben.
Die Cyberagentur hatte mit der Ausschreibung des Programms SCA4PQC gezielt Forschungseinrichtungen und Unternehmen dazu eingeladen, sich mit innovativen Vorhaben an der Entwicklung seitenkanalresistenter Post-Quanten Kryptographie zu beteiligen. Neben den nun beauftragten Projekten ist bereits ein drittes Projekt zur Absicherung von Prozessoren in IoT-Infrastrukturen in Vorbereitung. Damit soll ein holistisches technologisches Fundament geschaffen werden, das den Übergang in eine quantensichere digitale Gesellschaft nicht nur begleitet, sondern aktiv gestaltet.
Weitere Informationen:
https://www.cyberagentur.de/programme/sca4pqc
Kontakt:
Agentur für Innovation in der Cybersicherheit GmbH
Große Steinstraße 19
06108 Halle (Saale)
Michael Lindner
Pressesprecher
Tel.: +49 151 44150 645
E-Mail: presse@cyberagentur.de
Hintergrund: Cyberagentur
Die Agentur für Innovation in der Cybersicherheit GmbH (Cyberagentur) wurde im Jahr 2020 als vollständige Inhouse-Gesellschaft des Bundes unter der gemeinsamen Federführung des Bundesministeriums der Verteidigung und des Bundesministeriums des Inneren und für Heimat durch die Bundesregierung mit dem Ziel gegründet, einen im Bereich der Cybersicherheit anwendungsstrategiebezogenen und ressortübergreifenden Blick auf die Innere und Äußere Sicherheit einzunehmen. Vor diesem Hintergrund bezweckt die Arbeit der Cyberagentur maßgeblich eine institutionalisierte Durchführung von hochinnovativen Vorhaben, die mit einem hohen Risiko bezüglich der Zielerreichung behaftet sind, gleichzeitig aber ein sehr hohes Disruptionspotenzial bei Erfolg innehaben können.
Die Cyberagentur ist Bestandteil der Nationalen Sicherheitsstrategie der Bundesrepublik Deutschland.
Der Cyberagentur stehen als Geschäftsführung Prof. Dr. Christian Hummert als Forschungsdirektor und Bettina Bubnys als kaufmännische Geschäftsführerin vor.
Dr. Matthias Minihold, Referatsleiter Kryptologie und Programmleiter SCA4PQC
https://www.cyberagentur.de/presse/widerstandskraft-fuer-die-kryptographie-von-u...
https://www.cyberagentur.de/programme/sca4pqc
Dr. Matthias Minihold, Referatsleiter Kryptologie und Programmleiter SCA4PQC, unterstreicht die sich ...
Source: Nancy Glor
Copyright: Cyberagentur
Criteria of this press release:
Business and commerce, Journalists, Scientists and scholars, Students
Economics / business administration, Electrical engineering, Information technology, Physics / astronomy
transregional, national
Organisational matters, Research projects
German
Dr. Matthias Minihold, Referatsleiter Kryptologie und Programmleiter SCA4PQC, unterstreicht die sich ...
Source: Nancy Glor
Copyright: Cyberagentur
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