Masterarbeit: Postquantenkryptografie auf einem FPGA – Angriff und Verteidigung

Cyberagentur - Agentur für Innovation in der Cybersicherheit

04347 Leipzig

Bewerbungsfrist nicht angegeben

Beschreibung

Im Vergleich zu klassischen kryptografischen Verfahren (z. B. RSA oder Diffie-Hellmann) ist die Post-Quanten-Kryptografie (PQC) ein relativ junges Forschungsgebiet.
Da jedoch allgemein anerkannt ist, dass die Umstellung auf PQC- Verfahren ein wesentlicher Schritt nach vorne ist, herrscht in diesem Bereich derzeit reges Forschungsgeschehen.
Ziel dieses Projekts ist es, sehr konkrete Ergebnisse hinsichtlich der Implementierung ausgewählter PQC-Verfahren auf einem Field-Programmable Gate Array (FPGA) zu erzielen.
Von besonderem Interesse sind verschiedene Leistungsmetriken (Geschwindigkeit, Stromverbrauch und Speicherbedarf) sowie Metriken, die Schwachstellen bei der Seitenkanalanalyse charakterisieren.
Welche dieser Metriken im Fokus stehen, hängt vom Hintergrund und den Interessen des Bewerbers ab.
Die Cybera-Agentur stellt ein geeignetes FPGA sowie die erforderlichen Werkzeuge zur Durchführung (ausgewählter) Seitenkanalanalysen zur Verfügung.

Initialisierung: Konfiguration eines FPGA zur Ausführung ausgewählter PQC- Methoden, entweder unter Verwendung bestehender Softwarebibliotheken oderdurch eigene Implementierung der Funktionalität
Track A: Durchführung von Leistungsbenchmarks
Track A: Optimierung der Implementierung
Track B: Durchführung statistischer Analysen zur Identifizierung potenziellerSchwachstellen (z. B. unter Verwendung von TVLA)
Track B: Durchführung von Seitenkanalangriffen
Track B: Implementierung von Techniken zur Abwehr identifizierter Seitenkanalangriffe
Bericht: Verfassen eines Berichts zur Erörterung der Ergebnisse

Erste Erfahrungen mit einer Hardwarebeschreibungssprache (z. B.VHDL oder Verilog)
Erste Erfahrungen mit PQC-Methoden (z. B. gitterbasiert odercodebasiert)
Grundkenntnisse in der Signalverarbeitung und/oder statistischen Analyse