Motivation
Leistungsstarke Quantencomputer könnten aktuell verwendete asymmetrische Verfahren wie Diffie Hellman und RSA brechen. Daher wurde in den vergangenen Jahren intensiv bezüglich quantensicherer Verfahren geforscht. Quantum Key Distribution (QKD) nutzt die Physik der Quanten, um einen informationstheoretisch sicheren Schlüsselaustausch zu gewährleisten. Die Reichweite des Verfahrens ist jedoch begrenzt und es sind nur einfache Punkt-zu-Punkt Verbindungen oder Sterntopologien möglich, weshalb QKD Netzwerke (QKDN) entwickelt wurden, welche den Schlüssel hop-by-hop weiterleiten. Um weiterhin die Sicherheit des Schlüssels zu garantieren, muss die Weiterleitung jedoch streng vertraulich und authentifiziert erfolgen. In den vergangenen Jahren wurden bereits unterschiedliche wissenschaftliche Arbeiten zur sicheren Weiterleitung eines Schlüssels im QKDN veröffentlicht, aber ein Gesamtüberblick und eine Evaluierung der unterschiedlichen Ansätze steht aus.
English: Powerful quantum computers could break currently used asymmetric schemes such as Diffie Hellman and RSA. For this reason, quantum-secure methods have been intensively researched in recent years. Quantum Key Distribution (QKD) uses the physics of quanta to ensure information theoretically secure key exchange. However, the distance covered by the scheme is limited, and only simple point-to-point connections or star topologies are possible. For this reason, QKD networks (QKDN) have been developed, which forward the key hop by hop. However, in order to maintain the security of the key, the forwarding must be very secure. In recent years, various scientific papers on the secure transmission of keys in QKDN have been published, but a comprehensive overview and evaluation of the different approaches is still pending.
Ziel
In der Arbeit soll eine Übersicht dazu liefern, welche unterschiedlichen Ansätze zum Key Forwarding in QKDN in der wissenschaftlichen Literatur beschrieben werden und wie diese einzuordnen sind.
English: This paper aims to provide an overview of the different approaches to key forwarding in QKDN described in the scientific literature and how these can be classified.
Aufgaben
- Vertrautmachen mit dem Forschungsfeld QKDN (Es geht um das grobe Verständnis. Du musst kein Experte auf dem Gebiet werden! ;-))
- Literaturrecherche zu QKDN Key Forwarding
- Systematisierte Einordnung/Klassifizierung der gefundenen Literatur
English:
- Familiarize yourself with the QKDN research field (It’s about a rough understanding. You don’t have to become an expert in the field! ;-))
- Literature research on QKDN key forwarding
- Systematic classification of the literature found
Voraussetzungen
- Du bist Masterstudent an der HDa
- Du besitzt Grundkenntnisse in IT-Sicherheit sowie Computernetze & Protokolle
- Du hast Erfahrung im Programmieren
- Du kannst eigenständig arbeiten
English:
- You are a Master’s student at the HDa
- You have basic knowledge of IT security and computer networks & protocols
- You have experience in programming
- You work independently
Referenzen und Literatur (Auswahl)
- Henrich: Ways for confidential and authenticated hop-by-hop key establishment in QKDN
- Tsai, Yang, Lin, Chang, Chang: Quantum Key Distribution Networks: Challenges and Future Research Issues in Security
- Tanizawa, Takahashi, Sato, Dixon: An approach to integrate quantum key distribution technology into standard secure communication applications
Beginn
- sofort oder nach Absprache
Bei Interesse melden Sie sich bitte bei Johanna Henrich.