Post-Quanten-Kryptografie in die Anwendungen bringen

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)
Die Aufzählung ist als beispielhaft und nicht abschließend anzusehen.
In der Forschung zum praktischen Einsatz von quantencomputerresistenten kryptografischen Verfahren ist die Einbindung der Industrie erwünscht. Die grundsätzliche Praxistauglichkeit der erforschten Technologie soll idealerweise innerhalb der Projektlaufzeit demonstriert und die breite Nutzbarkeit nach Projektlaufzeit vorangetrieben werden. Querschnittsthemen wie Normung, Standardisierung und vorbereitende Arbeiten zur Zertifizierung sollten, soweit erforderlich, in den Vorhaben berücksichtigt werden.
Antragsberechtigt sind:
- 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.
Zum Zeitpunkt der Auszahlung einer gewährten Zuwendung wird das Vorhandensein einer Betriebsstätte oder Niederlassung (Unternehmen) beziehungsweise einer sonstigen Einrichtung, die der nichtwirtschaftlichen Tätigkeit des Zuwendungsempfängers dient (Hochschule, außeruniversitäre Forschungseinrichtung, andere Institution, die Forschungsbeiträge liefert, Verband, Verein oder Non-Profit-Organisation, Kommune und deren Einrichtungen sowie Behörde und deren Forschungseinrichtungen), in Deutschland verlangt.
Das Antragsverfahren ist zweistufig angelegt.
Weitere Informationen:
https://www.bmbf.de/bmbf/shareddocs/bekanntmachungen/de/2022/12/2022-12-30-Bekanntmachung-PostQuantenKryptografie.html