Effiziente und sichere Public-Key-Kryptographie für das Zeitalter der Quantencomputer

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Public-Key-Kryptographie ist eine zentrale Technik zur Absicherung offener Computernetze, besonders des Internets. Die Sicherheit der heute verwendeten Public-Key-Verfahren beruht auf der Schwierigkeit, zahlentheoretische Berechnungsprobleme zu lösen. Wichtige Beispiele sind das Faktorisierungsproblem für natürliche Zahlen [RSA78] und das Problem, diskrete Logarithmen in Punktgruppen elliptischer Kurven zu berechnen [Kob87], [Mil86]. Alle diese zahlentheoretischen Probleme können auf einem Quantencomputer in Polynomzeit gelöst werden. Das wurde von Shor in [Sho94] bewiesen. Experten gehen davon aus, dass solche Quantencomputer in 20 Jahren gebaut werden können. Dann ist die ganze heute verwendete Public-Key-Kryptographie unsicher. Gibt es keine Alternativen, bricht die Absicherung des Internets zusammen. Die Brisanz dieses Problems wird auch dadurch deutlich, dass sich das Bundesamt für die Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) eingehend mit diesem Problem befasst. Hier sind die Kryptographen gefordert, geeignete Alternativen zu entwickeln und bereitzustellen. Hierzu will das vorliegende Projekt einen Beitrag Ziel dieses Projekts ist es, effiziente Public-Key-Verfahren zu entwickeln, die auch noch sicher sind, wenn große Quantencomputer gebaut werden können. Diese Verfahren sollen bis zur Einsatzreife gebracht werden.