Beweisbar sichere, effiziente und langfristig sichere Varianten des Merkle Signaturverfahrens

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Ohne digitale Signaturen ist ein sicherer Betrieb offener Computernetzwerke wie des Internets heute und in Zukunft nicht mehr möglich. Digitale Signaturen garantieren zum Beispiel die Authentizität von Software-Updates und Dokumenten in Langzeitarchiven. Bereits 1994 zeigte Shor, dass alle heute verwendeten digitalen Signaturverfahren {RSA, DSA und ECDSA{ von Quantencomputern gebrochen werden können. Viele Forscher gehen davon aus, dass große Quantencomputer in den nächsten 20-30 Jahren realisiert werden können, auch wenn vorher noch schwierige physikalische und technische Probleme gelöst werden müssen. Angesichts dieser Bedrohung werden dringend Post-Quantum Signaturverfahren benötigt, die gegen Quantencomputer resistent sind. Ziel dieses Projekts ist der Nachweis, dass das in unserer Arbeitsgruppe entwickelte generalized Merkle signature scheme (GMSS) ein für alle Anwendungsbereiche praktisch geeignetes, beweisbar sicheres Post-Quantum Signaturverfahren mit minimalen Sicherheitsvoraussetzungen { Kollisionsresistenz und Pseudozufälligkeit der verwendeten Hashfunktion - ist. Wir präsentieren auch eine langfristig sichere GMSS-Variante, die keine Modifikation existierender Public-Key-Infrastrukturen erfordert.