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 Sicheres Bezahlen ohne Datenspur
17.10.2017 | Karlsruher Institut für Technologie

nachricht Saarbrücker Forscher erstellen digitale Objekte aus unvollständigen 3-D-Daten
12.10.2017 | Universität des Saarlandes

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

ASEAN Member States discuss the future role of renewable energy

17.10.2017 | Event News

World Health Summit 2017: International experts set the course for the future of Global Health

10.10.2017 | Event News

Climate Engineering Conference 2017 Opens in Berlin

10.10.2017 | Event News

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut

20.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Saugmaschinen machen Waschwässer von Binnenschiffen sauberer

20.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Strukturbiologieforschung in Berlin: DFG bewilligt Mittel für neue Hochleistungsmikroskope

20.10.2017 | Förderungen Preise