Projekte

Das Ziel von Projekt P1 „Future Public-Key Encryption and Signature Schemes“ im DFG SFB CROSSING is die Entwicklung von kryptographischen Primitiven, welche Quanten-Angreifern widerstehen können. Der Fokus unserer Forschungsgruppe liegt bei der Sicherheit der genannten Primitive. Dies umfasst Quanten-Reduktionsbeweise sowie die Analyse hinsichtlich der Resistenz gegenüber Seitenkanal- und Fehlerangriffen. Wir sind außerdem in die Kryptoanalyse zur Bestimmung der Komplexität von Isogenie- und Gitter-Problemen involviert, welche, in Kombination mit einem Reduktionsbeweis, die Wahl von konkreten Parametern ermöglicht.

Das Projekt befindet sich in der dritten und finalen Phase, welche im Juli 2022 startete und 4 Jahre dauert.

Kontaktperson: Samed Düzlü

6G Research and Innovation Cluster (6G-RIC) umfasst die Entwicklung technologischer Grundlagen für die nächste Mobilfunkgeneration (6G). Die Sicherheit ist dabei ein wichtiger Bestandteil: sichere kryptographische Verfahren gegen Quantencomputer müssen in der 6G-Architektur eingebaut werden. In Regensburg werden wir gitterbasierte Verfahren der 6G-Architektur anpassen, sie in diese einbauen und auf Seitenkanalangriffe analysieren. Das Projekt ist vom BMBF finanziert, hat im Sommer 2021 angefangen und soll im Sommer 2025 enden.

Kontaktperson: Michael Meyer

Das Ziel des Projektes Quant-ID ist die Entwicklung verlässlicher digitaler quantensicherer Identitäten und die quantensichere Autorisierung eines Nutzers in einer IAM-Architektur (Identity Access Management). Hierzu sollen aktuell genutzten Netzwerkprotokolle verwendet werden, die jedoch unter Zuhilfenahme von Quantenzufallszahlen und Post-Quanten-Kryptografie quantensicher gemacht werden. Das vom BMBF finanzierte Projekt hat im September 2022 begonnen und wird voraussichtlich im August 2025 abgeschlossen.

Kontaktperson: Maximiliane Weishäupl

Ziel des Projekts CROWD ist die Untersuchung von Skew-Metriken und ihrer möglichen kryptographischen Anwendungen. Diese Metriken verallgemeinern die so genannte Rangmetrik, die wichtige Anwendungen in den Bereichen algebraische Codierungstheorie, Kryptographie, Datenspeicherung und Netzwerkcodierung hat. An dem Projekt sind französische und deutsche Forscher beteiligt, die gemeinsam das Ziel verfolgen, Post-Quantum-Kryptographie auf der Grundlage von Skew-Codes und Skew-Metriken zu entwickeln. Das Projekt wird von der DFG (zusammen mit der ANR) finanziert, begann im März 2023 und wird voraussichtlich im Februar 2026 enden.

Kontaktperson: Thomas Aulbach

Das Projekt Quoryptan (Quantencomputerresistente Kryptographie für Industrie- und Zahlungsverkehrsanwendungen) baut auf das Projekt Aquorypt (siehe "Abgeschlossene Projekte") auf, welches im Rahmen der ersten Förderrichtline des BMBF zum Thema „Post-Quanten-Kryptografie“ durchgeführt wurde. Der Fokus des Projektes Aquorypt lag bei der Weiterentwicklung und Auswahl (bei gleichzeitiger Verfolgung des Auswahlprozesses des NIST) geeigneter Algorithmen für eingebettete Systeme und Chipkarten, bei der effizienten Realisierung in Hardware und Software, bei der Härtung dieser Verfahren gegen Seitenkanalangriffe sowie bei der Erstellung von Migrationskonzepten für einen sicheren Übergang von herkömmlicher zu quanten-computerresistenter Kryptographie. Während im Projekt Aquorypt grundlegende Bausteine für den Einsatz von PQC-Verfahren erforscht wurden, sollen im Projekt Quoryptan nun die anwendungsspezifischen Problemstellungen von zwei konkreten Applikationen im Vordergrund stehen.

Ansprechperson: Harrison Banda

Das Projekt QUDIS (Quantensichere Digitale Schiene) erforscht, wie Post-Quanten-Kryptographie (PQC) in die Sicherheitsarchitekturen der Deutschen Bahn integriert werden kann. Im Zuge der Modernisierung des Schienennetzes auf digitale Stellwerke muss auch die Kommunikation innerhalb des Schienennetzes erneuert werden, um auch in Zukunft Schutz vor Quantenangriffen zu bieten.
Konkret beschäftigen wir uns in der Forschungsgruppe mit der Auswahl und Implementierung von PQC-Verfahren für das Bahnnetz.
Das vom BMBF geförderte Projekt hat Anfang Juli 2024 begonnen und soll Ende Juni 2027 abgeschlossen sein.

Kontaktperson: Stеfan Windеrl

Das SEQUIN  Projekt hat zum Ziel neue Sicherheitsbeweise/-modelle für Continuous Variable Quantum Key Distributions (CV-QKD) zu entwickeln (oder bestehende zu verbessern). Es läuft im Rahmen des Europa QKD standardiseirungs process.

Insbesondere bezweckt das Projekt Gegenmaßnahmen zu Seitenkanalangriffen zu entwickeln. Dabei handelt es sich um Angriffe, die Unterschiede zwischen theoretischer Modellierung und praktischer Implementierung nutzen. Dabei handelt es sich um unerwartetes (und damit nicht vom Sicherheitsbeweis berücksichtigtes) Verhalten.

Das Projekt hat Mitte Oktober angefangen, und wird bis Ende 2027 laufen.

Contact person: Antoine Gansel

Bei dem Forschungsprojekt QuantumRISC wird die aktuelle Nutzbarkeit von Post-Quantum-Verfahren analysiert, verbessert und in konkrete Software-Bibliotheken umgesetzt. Im Fokus sind dabei Mikrocontroller- und FPGA-Plattformen. Es wird mit sechs anderen Projektpartnern durchgeführt und vom BMBF finanziert.

Das Projekt begann im September 2019 und wurde im Juni 2023 abgeschlossen.

“Quantum Security of Cryptographic Algorithms” ist ein vom bidt finanziertes Forschungsprojekt. Es umfasst Sicherheit von kryptographischen Primitiven gegen Quantencomputer. Ein Schwerpunkt ist hierbei Sicherheit von leichtgewichtigen symmetrischen kryptographischen Primitiven. Ein weiterer Schwerpunkt des Projekts sind Quanten-Sicherheitsbegriffe, welche Angreifern Quantenzugriff auf kryptographische Primitive ermöglichen.

Das Projekt startete im Oktober 2022 und Endete im August 2023, da der Projektleiter und unser ehemaliger Kollege Patrick Struck seine eigene Forschungsgruppe an der Universität Konstanz startete.