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KIRAS Sicherheitsforschung

F&E-Dienstleistungen > 2020

ROUTE - Cryptography for the Post-Quantum Era

Das Projekt wird einen Überblick über den aktuellen Stand der Technik post-quanten sicherer Kryptographie zu schaffen. Dabei werden die Verfahren anhand ihrer möglichen Anwendungen für die Langzeitspeicherung und Kommunikation von Daten entsprechend ihrer Sicherheitseigenschaften und praktischer Aspekte klassifiziert werden.

Staatliche Einrichtungen sind zunehmend das Ziel von großangelegten Cyberattacken. Bei diesen Angriffen besteht die Gefahr, dass schützenswerte Daten den Angreifern in die Hände fallen. Um den rechtlichen Grundlagen zur langfristigen Informationssicherheit gerecht zu werden, ist deshalb die Koordination von Richtlinien für sichere Informationssystemen eine der Kernaufgaben der Bedarfsträger. Kryptographische Verfahren bieten in diesem Fall die Möglichkeiten die Vertraulichkeit von Daten zu gewährleisten solange das entsprechende Schlüsselmaterial geheim bleibt. Jedoch sind die Sicherheitsgarantien für die aktuell genutzten Verfahren durch Angreifer mit Zugang zu Quantencomputern gefährdet. Leistungsfähige Quantencomputer wären in der Lage große Teile der heute verwendeten asymmetrische Kryptographie (asymmetrische Verschlüsselung, Schlüsselaustausch, digitale Signaturen) effizient zu brechen. Damit wäre die sichere Speicherung mittels asymmetrischer Verschlüsselung nicht mehr gegeben. Auch die sichere Kommunikation, die mittels Schlüsselaustauschverfahren die Vertraulichkeit und digitalen Signaturverfahren die Authentizität der Daten bzw. die Identitäten der kommunizierenden Parteien sicherstellen, wären von dieser Gefahr betroffen. 

Um diesem Bedrohungsszenario vorzubeugen und die Grundlage für einen raschen Umstieg auf quanten-resistente Kryptographie zu ermöglichen, analysiert das Projekt den Stand der Technik kryptographischer Verfahren für klassische Computer, die auf quanten-resistenten mathematischen Problemen basieren - so genannter Post-Quanten-Kryptographie - und deren Sicherheit auch durch leistungsfähige Quantencomputer nicht bedroht wird. Als Ziel des Projekts werden Empfehlung zum Einsatz ausgewählter post-quanten-sicheren Verfahren erarbeitet. Zwar werden inzwischen erste Bemühungen unternommen Post-Quanten-Kryptographie zu standardisieren und von der Industrie vereinzelt in Produkten getestet, jedoch stellt sich dabei heraus, dass die vorgeschlagenen Verfahren nicht uneingeschränkt für alle Anwendungsszenarien geeignet sind. Deshalb werden in ROUTE die Empfehlung basierend auf den Sicherheitsgarantien und abgestimmt auf die Anwendungen Langzeitspeicherung und Kommunikation getroffen. Dazu werden die Verfahren anhand der Konfidenz in die darunter liegenden Annahmen und der Konstruktionsstrategie analysiert, die Effizienz der Verfahren empirisch erhoben und die verfügbaren Implementierungen hinsichtlich ihrer Qualität und Sicherheit untersucht. 

ProjektleiterIn / Name und Institut/Unternehmen 
Dr. Sebastian Ramacher
AIT Austrian Institute of Technology GmbH 

Auflistung der weiteren Projekt- bzw. KooperationspartnerInnen 
Bundeskanzleramt (BKA)
Bundesministerium für Inneres (BMI) 

Name / Institut oder Unternehmen 
AIT Austrian Institute of Technology GmbH 

Name des/der EinreicherIn und/oder ProjektleiterIn 
Dr. Sebastian Ramacher 

Adresse 
Giefinggasse 4, 1210 Wien 

Telefon 
+43 50550 4209 

E-Mail 
sebastian.ramacher@ait.ac.at 

Homepage im WWW 
https://www.ait.ac.at 

Etwaige Website zu Ihrem gegenständlichen Projekt 
https://www.ait.ac.at/themen/cyber-security-alt/projects/route/