Die Post-Quanten-Kryptographie. Ein Überblick

Studienarbeit aus dem Jahr 2021 im Fachbereich Informatik - IT-Security, Note: 1,0, Technische Universität Ilmenau (Institut für Praktische Informatik und Medieninformatik - Fachgebiet Telematik/Rechnernetze), Sprache: Deutsch, Abstract: In dieser Arbeit werden drei quantenresistente kryptographische Klassen mit ihren klassischen Vertretern vorgestellt: die hashbasierte Kryptographie mit dem Merkle-Signaturverfahren (MSS), die Codierungstheorie-basierte Kryptographie mit Classic McEliece und die gitterbasierte Kryptographie mit NTRU. Eine Weiterentwicklung von MSS, XMSS, stellt dabei eine quantenresistente Alternative für das Verifizieren von Firmware-Updates dar. Classic McEliece ist ein konservatives Schlüsseleinigungsverfahren, bei dem hohes Vertrauen in die Sicherheit besteht. NTRU hingegen ist ein eher neues Schlüsseleinigungsverfahren, was zwar effizienter ist, aber bei dem das Vertrauen in die Sicherheit noch fehlt.

In den letzten Jahren wurde umfangreich an Quantencomputern geforscht - Maschinen, die die Netzwerksicherheit bedrohen. Denn ein großer Quantencomputer wäre in der Lage die derzeit verwendeten Kryptosysteme mit öffentlichem Schlüssel zu brechen. Dadurch wäre die Integrität und Vertraulichkeit der digitalen Kommunikation gefährdet. Die Post-Quanten-Kryptographie (auch als quantenresistente Kryptographie bezeichnet) beschäftigt sich mit Kryptosystemen, die sowohl gegen Quanten- als auch gegen klassische Computer sicher sind.