Neuartige Chips „Made in Rüsselsheim“:Hohe Datensicherheit, da physikalisch nicht klonbar

Entstanden sind die Chips durch eine interdisziplinäre Forschungsarbeit an der Hochschule RheinMain. Hier haben praktisches Know-how in der Chipfertigung und theoretisches Know-how in der Kryptografie eine in Deutschland – soweit bekannt – erste anwendungsspezifische integrierte Schaltung hervorgebracht, die die modernste Kryptographie enthält.

Der in Rüsselsheim entworfene Chip enthält die erst seit 2013 genormte kryptographische Hashfunktion SHA3 und implementiert „physically unclonable functions“, die bei der sicheren Zufallszahlenerzeugung eine wichtige Rolle spielen.

Kryptografische Hashfunktionen werden u.a. dazu genutzt, digitale Signaturen zu berechnen – die milliardenfach beispielsweise beim E-Banking, Email und anderen sensiblen Datenverkehren verwendet werden. Um Sicherheitslücken zu schließen, gibt es seit dem Jahr 2013 die neu berechnete, inzwischen normierte SHA 3-Hashfunktion. Sie ist aus einem weltweiten Wettbewerb hervorgegangen, an dem auch die Hochschule RheinMain beteiligt war.

„Physically unclonable functions“ helfen bei der sicheren Erzeugung von Zufallszahlen, die eine zentrale Rolle in der Kryptographie und damit in der Datensicherheit spielen. Könnte man sie vorhersagen, wären alle damit verschlüsselten und signierten Daten gefährdet.

Der neue, in Rüsselsheim hergestellte Chip mit einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (auch ASIC genannt, englisch „application-specific integrated circuit“) implementiert erstmals im akademischen Umfeld diese neue, als sehr sicher geltende SHA 3-Hashfunktion zusammen mit den erwähnten „physically unclonable functions“.

Diese Entwicklung ist aus der Zusammenarbeit von Prof. Dr. Matthias Harter und Prof. Dr. Steffen Reith hervorgegangen. Prof. Dr. Harter ist der Fachmann für Chipherstellung im Fachbereich Ingenieurwissenschaften am Studienort Rüsselsheim der Hochschule RheinMain. Prof. Dr. Reith leitet die Arbeitsgruppe „Theoretische Informatik“ am Studienort Wiesbaden, Fachbereich Design Informatik Medien.

Ein Doktorand der Arbeitsgruppe „Theoretische Informatik“ erarbeitete optimale SHA-3 Implementierungen und beteiligte sich in den USA an der Normung der neuen Hashfunktion. Zwei Masterarbeiten von Absolventen dieser Arbeitsgruppe wurden zudem in den letzten Jahren als beste Masterarbeiten in Deutschland ausgezeichnet.

Kontakte:
Prof. Dr. Matthias Harter: matthias.harter@hs-rm.de
Prof. Dr. Steffen Reith: steffen.reith@hs-rm.de