Verschlüsselungsverfahren

Neuer Kryptografie-Algorithmus für CPUs kommt aus Graz

Fünf Jahre haben Experten einen Kryptografie-Algorithmus von Forschern der TU Graz getestet und jetzt für gut gefunden. Der Ascon-Algorithmus soll CPUs und Chips sicher machen.

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Elektronik IT Infineon TU Graz Cyber Security

Vernetzung ohne Digitalisierung funktioniert nicht. 

Die sichere Übertragung von Informationen gewinnt an Bedeutung. Im Bereich Kryptografie forscht ein Team am Institut für Angewandte Informationsverarbeitung und Kommunikationstechnologien der TU Graz und hat den hier entwickelten Ascon-Algorithmus 2014 bei der internationalen Competition for Authenticated Encryption: Security, Applicability, and Robustness - dem renommierten Caesar-Wettbewerb eingereicht, berichten die Forscher. Dort wurde der Algorithmus fünf Jahre lang getestet, geprüft sowie auf seine kryptanalytische und praktische Sicherheit untersucht. Dabei war er so sicher und effizient, dass die hochkarätig besetzte Jury  das Grazer Verschlüsselungsverfahren nun als primäre Wahl für sogenannte leichte Anwendungen empfiehlt. Unter leichten Anwendungen versteht man im Wesentlichen all jene Systeme, die nicht auf teuren Desktops, Notebooks oder Highend-Smartphones laufen; also beispielsweise typische "smarte" Alltagsgegenstände oder Industrielogistikelemente mit schwachen Prozessoren, wenig Speicher oder einer passiven Stromversorgung. 

Vertraulichkeit und Authentizität für die Datenübertragung

Der Ascon-Algorithmus wurde speziell für CPUs und Chips mit eingeschränkten Rechenfähigkeiten entwickelt: Er ist leicht und effizient zu implementieren, bietet 128 Bit Sicherheit und ist dabei besonders für Implementierungen mit effektiven Gegenmaßnahmen gegen Seitenkanalangriffe geeignet. „Dadurch ist er vor allem für smarte Systeme und für die Industrie 4.0 interessant“, erklärt Maria Eichlseder. Sie hat das Verfahren gemeinsam mit Christoph Dobraunig (Radboud University Nijmegen), Florian Mendel (Infineon Technologies) und Martin Schläffer (Infineon Technologies) entwickelt.

Nächstes Ziel: Ein neuer Verschlüsselungsstandard

Seit dem Start der Caesar-Competition im Jahr 2014 durchlief der Verschlüsselungsalgorithmus zahlreiche Review-, Analyse- und Vergleichsprozesse. Insgesamt wurden 57 Algorithmen eingereicht. Sechs Kandidaten schafften es ins finale Portfolio. Den Caesar-Organisatoren war es ein Anliegen, nicht einen einzigen Algorithmus zum Sieger zu küren, sondern jeweils eine erste und eine zweite Empfehlung für insgesamt drei Anwendungskategorien (Lightweight applications, high-performance applications, defense in depth) abzugeben. Aufbauend auf den Erfolg nimmt das Ascon-Team nun mit zwei Kandidaten – Ascon und ISAP (ein weiterer Algorithmus) – am „Lightweight Cryptography Standardization Process" teil, den das National Institute of Standards and Technology (https://www.nist.gov/) als Wettbewerb organisiert. Mit diesem Wettbewerb sucht die US-Standardisierungsbehörde nach leichten authentifizierten Verschlüsselungsstandards. „Vielleicht können wir mit Ascon den Erfolg des kryptografischen Hash-Algorithmus Grøstl wiederholen, der an der TU Graz mitentwickelt wurde und es seinerzeit in die Top Five des NIST SHA-3-Wettbewerbs schaffte“, hofft Eichlseder.

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