Kryptografie für das Auto der Zukunft

Dr. Michael Meister, Parlamentarischer Staatssekretär des Bundesministeriums für Bildung und Forschung, überreichte heute am Fraunhofer-Institut für Sichere Informationstechnologie SIT den Bewilligungsbescheid für das Projekt QuantumRISC.

Das Projekt beschäftigt sich damit, wie in Zukunft eingebettete Systeme – insbesondere im Auto der Zukunft – mittels Kryptografie abgesichert werden können, und dies selbst gegen Angriffe mit Quantencomputern. Die Entwicklung solcher Quantencomputer macht rasante Fortschritte und droht, mittelfristig einen großen Teil der heutigen modernen Kryptografie unsicher zu machen.

Projektpartner sind Continental, Elektrobit, die Hochschule RheinMain, die Darmstädter MTG AG, die Ruhr-Universität Bochum, die Technische Universität Darmstadt und das Fraunhofer-Institut für Sichere Informationstechnologie SIT (Leitung). Weitere Informationen zum Projekt finden sich im Internet unter www.sit.fraunhofer.de/quantumrisc .

Bevor Quantencomputer die Schutzwirkung heutiger Kryptoverfahren brechen können, müssen sogenannte Verfahren der Post Quantum Cryptography (PQC) entwickelt und als Produkte verfügbar werden. Solche PQC-Verfahren können nach Stand der Kryptoforschung selbst durch Quantencomputer nicht gebrochen werden.

Die Zeit zur Entwicklung von praxistauglichen PQC-Verfahren drängt umso mehr, da die Umstellung auf diese Verfahren ebenfalls einige Zeit dauern wird. Außerdem müssen Kryptohardware und Kryptosoftware in eingebetteten Systemen oft jahrelang trotz eingeschränkter Update- und Patchmöglichkeiten sicher bleiben.

Das Projekt QuantumRISC entwickelt PQC-Verfahren weiter, sodass diese den Praxis-Anforderungen in eingebetteten Systemen entsprechen. Zum Einsatz kommen solche Systeme zum Beispiel in Fahrzeugen.

Aktuelle PQC-Verfahren erfordern häufig eine große Rechenleistung oder einen großen Speicherbedarf, über die eingebettete Systeme jedoch nicht verfügen. Im Projekt werden deshalb neue PQC-Verfahren entwickelt, die auch in solchen ressourcenbeschränkten Umgebungen ausreichenden Schutz gewährleisten.

Untersucht wird im Anwendungsbereich Automotive sowohl das Zusammenspiel mit bestehenden Fahrzeugsystemen und Architekturen, als auch die Integrationsmöglichkeiten im Fahrzeug, die einen späteren Austausch der Kryptoverfahren ermöglichen sollen.

Im Bereich der Post-Quantum-Kryptografie gehört Deutschland zu den führenden Forschungsstandorten. Die US-amerikanische Standardisierungsbehörde NIST hat im Jahr 2017 einen wettbewerblichen Standardisierungsprozess für PQC-Verfahren angestoßen. Mehrere Vorschläge von Forscherinnen und Forschern aus dem QuantumRISC-Konsortium haben es in die aktuell laufende zweite Runde dieses Standardisierungsprozesses geschafft.

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert das dreijährige Projekt mit 2,9 Millionen Euro.

Zitate

Der Parlamentarische Staatssekretär Dr. Michael Meister erklärt: „Wir müssen unsere Wirtschaft und unsere Industrie wettbewerbsfähig halten. Hierfür ist die kryptografische Forschung im Zusammenhang mit Quantencomputern äußerst wichtig. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert das dreijährige Projekt QuantumRISC mit 2,9 Millionen Euro und leistet so einen elementaren Beitrag dazu, sichere Kryptografie schnellstmöglich und effizient in die Anwendung zu bringen. Wir müssen die Wertschöpfungsketten am Standort Deutschland für die digitale Zukunft nachhaltig stärken. Mit diesem Projekt tragen die beteiligten Expertinnen und Experten aus Wirtschaft, Praxis und Forschung wesentlich dazu bei.“

„Am Standort Darmstadt sind wir mit allen Fragen der Auswirkungen der Quantentechnologie auf Cybersicherheit beteiligt – vom Quantenrechner, über die Post-Quantum-Algorithmen bis hin zu den Verfahren für den Quantenschlüsselaustausch“, sagt Prof. Michael Waidner, Leiter des Fraunhofer SIT und Direktor des Nationalen Forschungszentrums für angewandte Cybersicherheit. „Unter anderem sind wir auch direkt an den aktuellen internationalen Standardisierungsaktivitäten zu den Post-Quantum-Verfahren beteiligt. In QuantumRISC fokussieren wir jetzt auf die Praxistauglichkeit und suchen nach Verfahren und Implementierungen, die sich besonders für Fahrzeuge und industrielle Anwendungen eignen.“

Dr. Ruben Niederhagen

http://www.sit.fraunhofer.de/quantumrisc/