Skalierbare Kryptographie

• Antragsteller: Professor Dr. Eike Kiltz, seit 2/2020
• Fachliche Zuordnung: Theoretische Informatik
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 254950907

In unserer modernen digitalen Gesellschaft ist Kryptographie essentiell, um die Geheimhaltung und Integrität von übertragenen und gespeicherten Daten sicherzustellen. Anwendungen wie Online-Handel, E-Banking, oder sichere E-Mail-Kommunikation beruhen schon jetzt inhärent auf Verschlüsselungs- und Signaturverfahren.Die gegenwärtig bekannten und benutzten kryptographischen Verfahren skalieren jedoch nicht vorteilhaft und sind deshalb für die zunehmend großen Datenmengen, für die sie genutzt werden, nicht geeignet. Beispielsweise verschwinden nach heutigem Stand die vom RSA-Verschlüsselungssystem - dem am häufigsten benutzten Typ von Verschlüssungssystem - gegebenen Sicherheitsgarantien linear in der Anzahl der Benutzer und Chiffrate. Deshalb könnten größere Anwendungen (wie etwa Cloud Computing oder die Verschlüsselung aller versendeten E-Mails) neue und effizientere Angriffe ermöglichen. Um dennoch einen vernünftigen Grad an Sicherheit zu gewährleisten, müssen RSA-Schlüssellängen deutlich größer gewählt werden, was zu einem sehr ineffizienten Verfahren führt. Außerdem würde eine Änderung derSchlüssellängen eine umfassende Aktualisierung riesiger Datenbanken von Public Keys zur Folge haben, eine schiere Unmöglichkeit in großen Anwendungen. Schlimmer noch, sobald eine Anwendung über eine anfangs erwartete Größe hinaus wächst, könnten alle Sicherheitsgarantien verloren gehen.Das "Scalable Cryptography"-Projekt (Beginn Oktober 2014) hat sich zum Ziel gesetzt, kryptographische Verfahren zu konstruieren, die in riesigen Anwendungen gut skalieren. Wir konnten bereits mehrere praktikable kryptographische Verfahren, die auch für extrem große Anwendungen geeignet sind, entwickeln. Wir beantragen nun eine Verlängerung des Projekts, um (a) das Potential der neu entwickelten Techniken voll auszuschöpfen, und (b) im bisherigen Projekt neu entdeckte Fragestellungen zu erforschen.In diesem Antrag stellen wir die Resultate des ursprünglichen Projekts "Scalable Cryptography" vor, und erläutern, wie sich eine mögliche Verlängerung auf die Ergebnisse des Projekts auswirken kann.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1736: Algorithmen für große Datenmengen
• Ehemaliger Antragsteller: Professor Dr. Dennis Hofheinz, bis 1/2020