Theoretische und Praktische Kryptanalyse von McEliece und verwandten Codebasierten Kryptosystemen

• Antragsteller: Professor Dr. Alexander May
• Fachliche Zuordnung: Sicherheit und Verlässlichkeit, Betriebs-, Kommunikations- und verteilte Systeme ; Theoretische Informatik
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 517817836

Die in den letzten Jahrzehnten erzielten Fortschritte beim Bau von Quantencomputern stellen die heutige Kryptographie in Frage. Die am weitesten verbreiteten kryptografischen Systeme beruhen ausschließlich auf nicht Post-Quanten-sicheren Primitiven, d.h. sie können leicht mit einem ausreichend großen Quantencomputer gebrochen werden. Ein vielversprechender Kandidat, der eine sichere Kommunikation auch in einer Quantencomputer-Welt ermöglicht, ist das McEliece-Kryptosystem, ein codebasiertes System, das vor kurzem in die vierte und letzte Runde des laufenden Standardisierungsprozesses für sichere Public-Key Post-Quantum-Kryptographie des National Institute for Standards and Technology (NIST) avancierte. Es existieren zahlreiche offene Fragen sowohl zur klassischen als auch zur Quantenhärte des McEliece-Kryptosystems. In diesem Projekt wollen wir diese offenen Fragen angehen, deren Antworten einen Beitrag zum Verständnis von codebasierten Primitiven im Allgemeinen für die Post-Quantum-Ära beitragen. Wir werden bestehende klassische und Quantenangriffe überarbeiten und verbessern, um die Härte der vorgeschlagenen Instanziierungen genau abzuschätzen. Außerdem untersuchen wir neue Angriffsstrategien, die auf der Struktur der verwendeten Codes innerhalb des McEliece-Systems basieren. Schließlich streben wir praktische Implementierungen unserer Angriffe auf verschiedenen Hardware-Plattformen an, um neue Rekordberechnungen zu erhalten, von denen wir sicher auf die Härte von Instanzen von kryptographischer Größe schließen können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Vereinigte Arabische Emirate
• Kooperationspartner: Dr. Andre Esser