Olaf Grote
Master Thesis, Hochschule Wismar, Juni 2018
Autor: Olaf Grote
Titel: Krypto-Agilität und Post-Quantum-Mechanismen als Weiterentwicklung der aktuellen Kryptographie und ihre technischen Herausforderungen
Abstrakt: Die kryptographischen Verfahren, die heutzutage im Internet verwendet werden, basieren vornehmlich auf symmetrischen sowie asymmetrischen Algorithmen. Die Sicherheit dieser Algorithmen basiert auf einem mathematischen Problem sowie der Annahme dieses nicht mit gegebenen deterministischen Ressourcen (Speicher, CPU) und einer endlichen, bestimmbaren Laufzeit lösen zu können. Diese Methoden sind nicht für mögliche Quantenangriffe wie den Shor-Algorithmus vorbereitet. Im Zuge der Entwicklung von Quantencomputern werden Quantenangriffe auf die etablierten Verschlüsselungsmethoden immer realistischer. Während die etablierten symmetrischen Algorithmen als „quantum-safe“ gelten, können aus Sicht der Quantencomputer die asymmetrischen Verfahren als gebrochen definiert werden. Um dieser Bedrohung entgegenzuwirken, müssen neue, effektive Verschlüsselungsmethoden und Sicherheitsprotokolle entwickelt werden. Darüber hinaus müssen die derzeit unsicheren Verfahren durch quantengesicherte Verfahren ersetzt werden. Diese Arbeit gibt einen Überblick über den aktuellen Stand, die technischen Möglichkeiten sowie die Vorgehensweisen der Post-Quantenkryptographie und der Krypto-Agilität. Weiterhin zeigt sie die Weiterentwicklung von Quantencomputer resistenten Kryptographie-Primitiven und neue Verschlüsselungsalgorithmen.
