ERC Starting Grant: Verschlüsselung für künftige Anwendungen

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Lorenzo Grassi erhält einen ERC Starting Grant. | Copyright: © Michael Schwettmann | Download

Die symmetrische Verschlüsselung von Daten ist allgegenwärtig. Sie zukunftsfähig zu machen, ist das Ziel des Projekts „Getting SYMmetric CryPtography Out of its Comfort ZONe“ – kurz SYMPZON – von Dr. Lorenzo Grassi. Der Forscher, der am Exzellenzcluster Cyber-Sicherheit im Zeitalter großskaliger Angreifer CASA der Ruhr-Universität Bochum arbeitet, wird vom Europäischen Forschungsrat mit einem Starting Grant ausgezeichnet. Die Förderung von rund 1,5 Millionen Euro läuft über fünf Jahre.

Informationen sicher machen

Unser Leben wird durch die Digitalisierung tiefgreifend beeinflusst. Die Menge an sensiblen Daten, die über Cloud-Speicher ausgetauscht werden, wächst täglich. Wann immer sensible Daten gesammelt, verändert, ausgetauscht, analysiert und aufbewahrt werden, kommt symmetrische Kryptografie zum Einsatz. Sie basiert darauf, dass zwei Akteure zum Entschlüsseln von Daten über denselben Schlüssel verfügen müssen. Die Verschlüsselung trägt dazu bei, Informationen privat, authentifiziert und sicher zu halten.

Die am häufigsten verwendeten und bekanntesten symmetrischen Verschlüsselungsalgorithmen sind AES und Keccak/SHA-3. „Aufgrund ihrer Bedeutung konzentriert sich die gesamte Forschungsgemeinschaft auf diese Verfahren“, sagt Lorenzo Grassi. „Das hat aber nicht nur Vorteile.“ So sind die Mehrheit der in jüngster Zeit veröffentlichten symmetrischen Verschlüsselungsalgorithmen den beiden Algorithmen ähnlich. „Diese Ähnlichkeit führt dazu, dass ihre Leistung sinkt“, so Lorenzo Grassi. „Außerdem hat sich unser Verständnis ihrer Sicherheit im Laufe der vergangenen Jahre nicht grundlegend verbessert.“ Vor allem aber sind die derzeitigen symmetrischen kryptografischen Algorithmen nicht für aufkommende Anwendungen geeignet.

„Um diese grundlegenden Probleme zu überwinden, ist es notwendig, die symmetrischen Kryptografie-Algorithmen im Lichte dieser neuen Anwendungen zu überdenken“, so Lorenzo Grassi. In seinem ERC-Projekt plant er, den Prozess des Entwurfs und der Analyse symmetrischer Algorithmen, die über ganzzahlige Ringe arbeiten, neu zu gestalten, indem er sowohl einen neuen theoretischen Rahmen entwickelt als auch konkrete kryptografische Algorithmen für praktische Anwendungsfälle konstruiert. „Dies wird zu revolutionären symmetrischen kryptografischen Schemata führen, die auf die steigende Zahl von Anwendungen abzielen, die über Ringe arbeiten, mit noch nie dagewesenen Sicherheitsargumenten und Leistungen.“

Zur Person

Lorenzo Grassi ist Postdoktorand für symmetrische Kryptografie an der Ruhr-Universität Bochum und Berater bei Ponos technology. Er studierte Mathematik an der Universität Mailand (Italien) und schloss seine Promotion an der Technischen Universität Graz (Österreich) im April 2019 ab. Nach einem knapp einjährigen Postdoc-Aufenthalt an der Technischen Universität Graz wechselte er 2020 an die Radboud University Nijmegen (Niederlande) und dann 2023 an die Ruhr-Universität, finanziert durch das CASA Jump.Start Programm für Postdocs.

Wissenschaftlicher Ansprechpartner:
Dr. Lorenzo Grassi
Symmetrische Kryptographie
Fakultät für Informatik
Ruhr-Universität Bochum
E-Mail: lorenzo.grassi@ruhr-uni-bochum.de