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Internationaler Kryptographie-Standard

Algorithmus der TU Graz setzt sich durch

10. Februar 2023, 8:36 Uhr | Iris Stroh

Das US-amerikanische National Institute of Standards and Technology (NIST) hat den an der TU Graz entwickelten Algorithmus »Ascon« zum internationalen Standard für Lightweight Cryptography ernannt.

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Der an TU Graz entwickelte Algorithmus »Ascon« wurde nach einem mehrstufigen und mehrjährigen Auswahlverfahren als Standard für Lightweight Cryptography ausgewählt, so dass Ascon in Zukunft weltweit bei Anwendungen mit nur geringen elektronischen Ressourcen die Verschlüsselungen übernehmen wird.

Lightweight Cryptography befasst sich mit kryptographischen Verfahren, die aufgrund ihres geringen Ressourcenbedarfs besonders für den Einsatz in ressourcenbeschränkten Umgebungen, zum Beispiel RFID-Tags oder Sensoren, geeignet sind. Dies betrifft insbesondere das Internet of Things mit seinen zahlreichen kleinen Sensoren und Aktoren, da hier nur wenig Energie und Leistung zur Verfügung stehen. Außerdem eignet sich Ascon für Miniaturtechnologien wie medizinische Implantate oder schlüssellose Autoöffner.

Den Ausschlag für den Algorithmus der TU Graz gab die Tatsache, dass er einerseits schnell, klein sowie einfach und sicher implementierbar ist und dass er andererseits zusätzliche Features zum Schutz gegen Implementierungsangriffe hat.

Im Auswahlverfahren des NIST setzte sich Ascon gegen 56 andere Kandidaten durch, die 2019 eingereicht wurden. Nach einem öffentlichen Überprüfungsprozess in mehreren Runden, in dem Kryptologinnen und Kryptologen nach Schwächen suchten sowie Leistung und Features geprüft worden sind, blieben schließlich zehn Finalisten über. Und daraus ging Ascon schließlich als Sieger hervor.

Ascon bietet zwei kryptographische Funktionalitäten: Authenticated Encryption und Hashfunktionen. Bei Authenticated Encryption werden Daten mithilfe eines geheimen Schlüssels in einen sogenannten Ciphertext (auf Deutsch: Geheimtext) verschlüsselt, damit die Vertraulichkeit des Klartexts geschützt wird. Zusätzlich wird noch eine Prüfsumme berechnet, womit Manipulationen der übertragenen Daten sofort bemerkt und verhindert werden. Die Hashfunktion erstellt ebenfalls eine Prüfsumme, um die Integrität von Daten zu prüfen. Diese funktioniert aber ohne Schlüssel und ist daher für andere Anwendungsbereiche einsetzbar, beispielsweise bei digitalen Signaturen.

Entwickelt wurde Ascon 2014 an der TU Graz und seitdem ständig weiterentwickelt. Das Team bestand aus Maria Eichlseder vom Institut für Angewandte Informationsverarbeitung und Kommunikationstechnologie sowie ihren damaligen Kommilitonen Christoph Dobraunig, Florian Mendel und Martin Schläffer. Dobraunig ist nach Zwischenstationen bei der Radboud University und Lamarr Security mittlerweile bei Intel beschäftigt, Mendel und Schläffer forschen jetzt bei Infineon ebenfalls im Bereich Sicherheit.