Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mehr Sicherheit im Datenverkehr

06.10.2000

 

Bereits im Altertum nutzten die Menschen geheime Codes, um wichtige Nachrichten für Dritte unleserlich zu machen. Heute schützen leistungsfähige Kryptographieverfahren Firmendaten oder vertrauliche Informationen, die übers Internet ausgetauscht werden, vor unberechtigtem Zugriff. Auf der Messe »security« in Essen (10.-13. Oktober 2000) stellen Fraunhofer-Wissenschaftler in Halle 4, Stand 4-20, eine Hardware-Verschlüsselung vor: Die KryptoCard bietet Datensicherheit im Scheckkartenformat.

Schon der römische Kaiser Caesar verschlüsselte wichtige Nachrichten, damit sie kein Dritter lesen kann. Er nummerierte einfach das Alphabet durch, addierte zur jeweiligen Ziffer drei dazu und ersetzte so Buchstabe für Buchstabe durch andere Lettern. Solche simplen Chiffrierungen reichen schon lange nicht mehr aus, um wichtige Daten vor Missbrauch zu schützen. Heute werden zur Verschlüsselung leistungsfähige Kryptographieverfahren(crypto graphein, geheimes Schreiben) eingesetzt. Mathematische Algorithmen verwandeln einen Text in eine scheinbar wirre Folge von Ziffern und Buchstaben. Die so codierten Dateien sind für Unbefugte unleserlich. Nur wer den richtigen elektronischen Schlüssel hat, kann – ähnlich wie beim Fernsehsender Premiere – die Informationen dechiffrieren und anschauen.

Ein gängiges kryptographisches Verfahren ist der »Data Encryption Standard« DES. Er wird bei der synchronen Codierung eingesetzt. Diese heißt so, weil ein und derselbe Schlüssel die Daten ver- und entschlüsselt. Für dieses Standardverfahren haben Forscher des Fraunhofer-Instituts für Mikroelektronische Schaltungen IMS in Dresden eine neue Hardware-Lösung realisiert – die KryptoCard. Die Karte kann im Gegensatz zu Software-Lösungen sogar in Mikrosystemen oder Laptops eingesetzt werden, in denen kein Raum und keine Energie für leistungsfähige Universalprozessoren zur Verfügung steht. Weiterer Vorteil der Hardware-Variante: Mit ihr können Informationen besonders schnell und effektiv verschlüsselt werden. Die KryptoCard verarbeitet mindestens 1 000 000 Zeichen pro Sekunde bei einer Schlüsselbreite von 56 Bit. Entsprechende Software-Lösungen können nur etwa 50 000 Zeichen pro Sekunde codieren. Wird die Schlüsselbreite vergrößert und damit das Verfahren sicherer gemacht, sinkt die Verarbeitungsrate: Bei einer Verdoppelung der Schlüsselbreite reduziert sich die Geschwindigkeit um ein Drittel.

Die Hardware-Lösung, eine Personal Computer Memory Card (PCMCIA), ist scheckkartengroß und etwa 5 Millimeter dick. Sie enthält den DES-Schaltkreis und einen Flash-Speicher, um Schlüssel und Bedienungssoftware zu sichern. Die Karte wird einfach in ein entsprechendes Laufwerk des PC oder Laptops eingeschoben, um die Daten zu codieren. »Je nach Bedarf kann der Nutzer seine E-Mails vor dem Versand, bestimmte Firmendaten oder alle Dateien über die KryptoCard verschlüsseln«, erläutert Dr. Andreas Heinig vom IMS das Verfahren. Nur wer die richtige Karte hat, kann dann die Texte noch lesen. Auf der Messe stellen die IMS-Wissenschaftler neben der KryptoCard auch eine KryptoBox vor. Sie kann leicht in bestehende Datenübertragungsleitungen eingebaut werden. Die ausgehenden Informationen werden dann automatisch verschlüsselt und sind für Außenstehende nutzlos.

Auch für asynchrone Verschlüsselungsverfahren haben die IMS-Wissenschaftler eine Hardware-Lösung entwickelt. Hier werden zum Codieren und Decodieren zwei unterschiedliche elektronische Schlüssel eingesetzt. Das Verfahren wird zum Beispiel genutzt, um Schlüssel auszutauschen. Bei der auch als Public Key Kryptographie bezeichneten Technik verschlüsselt ein öffentlicher Schlüssel (Public Key) die Daten und ein geheimer (Privat Key) dechiffriert sie wieder. Die beiden Schlüssel bilden ein zusammengehöriges Pärchen. Daten, die mit einem öffentlichen Schlüssel codiert wurden, können nur mit dem zugehörigen privaten Schlüssel lesbar gemacht werden.

Um ein solches Schlüssel-Pärchen herzustellen, wird häufig der vonRivest, Shamir und Adleman entwickelte RSA-Algorithmus eingesetzt. Für diese Codierung haben IMS-Forscher ebenfalls eine Hardware-Lösung entwickelt. Mit ihr können die Daten sehr schnell verarbeitet werden, obwohl das Verfahren äußerst aufwendig ist. Die Schaltkreise können nicht nur zur Verschlüsselung von Daten verwendet werden, sondern auch den autorisierten Zugang zu bestimmten Geräten oder Systemen ermöglichen. Beispiel: ferngesteuerte Satelliten. Nur Personen mit dem richtigen elektronischen Schlüssel können Daten abrufen oder die Position des Satelliten verändern.



Weil die zu codierenden Daten immer größer und umfangreicher werden, sind Hardware-Lösungen eine Möglichkeit, die Informationen dennoch in kurzer Zeit sicher und zuverlässig zu verschlüsseln.

Ansprechpartner:
Dr. Andreas Heinig


Telefon 03 51/88 23-217, Telefax 03 51/88 23-266
Fraunhofer Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme IMS
Grenzstraße 28, 01109 Dresden

E-Mail: heinig@imsdd.fhg.de

Birgit Niesing Quelle: Fraunhofer-Institut Presseinformati |

Weitere Berichte zu: Hardware-Lösung Key KryptoCard Schlüsselbreite

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Ein stabiles magnetisches Bit aus drei Atomen
21.09.2017 | Sonderforschungsbereich 668

nachricht Drohnen sehen auch im Dunkeln
20.09.2017 | Universität Zürich

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: The pyrenoid is a carbon-fixing liquid droplet

Plants and algae use the enzyme Rubisco to fix carbon dioxide, removing it from the atmosphere and converting it into biomass. Algae have figured out a way to increase the efficiency of carbon fixation. They gather most of their Rubisco into a ball-shaped microcompartment called the pyrenoid, which they flood with a high local concentration of carbon dioxide. A team of scientists at Princeton University, the Carnegie Institution for Science, Stanford University and the Max Plank Institute of Biochemistry have unravelled the mysteries of how the pyrenoid is assembled. These insights can help to engineer crops that remove more carbon dioxide from the atmosphere while producing more food.

A warming planet

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zum Biomining ab Sonntag in Freiberg

22.09.2017 | Veranstaltungen

Die Erde und ihre Bestandteile im Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

DFG bewilligt drei neue Forschergruppen und eine neue Klinische Forschergruppe

22.09.2017 | Förderungen Preise

Lebendiges Gewebe aus dem Drucker

22.09.2017 | Biowissenschaften Chemie