BMBF Förderausschreibung: „Post-Quanten-Kryptografie in die Anwendungen bringen“

09. Januar 2023 | | 2 Minuten Lesezeit

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Die Post-Quanten-Kryptografie beschäftigt sich mit der Entwicklung und Untersuchung von kryptografischen Verfahren, die mit Quantencomputern nicht gebrochen werden können. Diese Verfahren beruhen auf mathematischen Problemen, für deren Lösung nach heutiger Kenntnis weder effiziente klassische Algorithmen noch Quantenalgorithmen bekannt sind. Ziel der Förderung ist es, die Expertise und Wertschöpfung im Bereich der IT-Sicherheit am Standort Deutschland nachhaltig zu stärken und europäische Alternativen bei sicherheitskritischen IT-Komponenten voranzubringen. Die Forschungsexpertise im Bereich der quantencomputerresistenten Kryptografie soll ausgebaut und der Transfer in die Praxis beschleunigt werden. Zweck der Zuwendung ist es, innerhalb einer dem Vorhaben angemessenen Projektlaufzeit von typischerweise drei Jahren, quantencomputerresistente Verfahren zu erforschen und in die Anwendung zu bringen.

Gegenstand der Förderung

Gegenstand der Förderung sind die Erforschung von Grundlagen und Anwendungen zu kryptografischen Verfahren, Methoden und Werkzeuge, die Datenschutz und IT-Sicherheit in einer Zukunft mit Quantencomputern ermöglichen. Es gilt existierende und alternative quantencomputerresistente kryptografische Verfahren sicher und effizient in die Anwendungen zu bringen. Gefördert werden Einzel- und Verbundvorhaben, die offene wissenschaftliche Fragestellungen im Hinblick auf industrielle Anwendungen und Herausforderungen der praktischen Umsetzung erforschen.

Beispiele für mögliche Forschungsgegenstände sind:

Arbeiten zu theoretischen und methodischen Grundlagen der Post-Quanten-Kryptografie (PQK) sowie zur Quantenkryptoanalyse, z. B.

  • PQK Public-Key-Infrastructure Algorithmen und Primitiven
  • Sicherheit gängiger pre-quantum und PQK-Verfahren im Kontext aktueller Quantencomputer
  • Untersuchung von Angriffsmethoden auf PQK-Verfahren mit dem Ziel einer systematischen Bewertung des klassischen Sicherheitslevels
  • Möglichkeiten der Quantenkryptoanalyse über den Shor- und Grover-Algorithmus hinaus und erforderliche Gegenmaßnahmen

angewandte Forschung zur Verwendung von PQK-Verfahren auf allen Ebenen, z. B.

  • Weiterentwicklung existierender Verfahren zum Schutz von Daten in Netzwerken und an Speicherorten
  • Effiziente Implementierung der von der NIST ausgewählten Verfahren in verschiedenen Anwendungsbereichen (z. B. IoT, Automotive, ICT, Edge Computing)
  • Untersuchungen zum Einsatz von PQK Primitiven in bestehenden Protokollen (z. B. TLS, SSH, MACsec, Zigbee, MQTT oder OPC)
  • Umsetzung von PQK in Open-Source-Bausteinen und -Systemen wie zum Beispiel OpenSSL oder BouncyCastle

Verfahren, Methoden und Bausteine zur Ermöglichung von Kryptoagilität, z. B.

  • Software-Update-fähige Beschleunigungskonzepte (Rechenschritte, Rechenoperationen) und Hardwarebeschleunigung für PQK auf FPGAs
  • Gewährleistung von Chain-of-Trust für IT-Systeme (z. B. zu Firmware-Updates, Secure Boot, Zertifikatsverwaltung und einer robusten Kombination von kryptografischen Verfahren)

Wer ist antragsberechtigt?

  • Hochschulen, außeruniversitäre Forschungs- und Wissenschaftseinrichtungen,
  • Behörden und deren Forschungseinrichtungen,
  • andere Institutionen, die Forschungsbeiträge liefern,
  • Unternehmen der gewerblichen Wirtschaft,
  • Kommunen und deren Einrichtungen,
  • Verbände, Vereine und Non-Profit-Organisationen.

Verfahren und Deadlines

Das Antragsverfahren ist zweistufig angelegt. In der ersten Verfahrensstufe sind dem beauftragten Projektträger VDI/VDE Innovation + Technik GmbH bis spätestens 17. März 2023 Projektskizzen in schriftlicher und/oder elektronischer Form unter der Fördermaßnahme „Post-Quanten-Kryptografie“ einzureichen.

Weitere Infos

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