Master PSE - PQC in TLS 1.3 / Benchmarking & User Experience

Projekt | Master | Belegnummer 41.4806

Johanna Henrich, Nicolai Schmitt, Andreas Heinemann
Sep 28, 2023

Inhalt und Ablauf

Quantencomputer mit ausreichender Rechenkapazität könnten in wenigen Jahren verfügbar sein und die Sicherheit unser IT-Infrastruktur massiv gefährden. Insbesondere asymmetrische Verfahren, welche für Schlüsselaustausch und Authentifizierung verwendet werden, könnten gebrochen werden.

Im Rahmen des Master PSE soll, aufbauend auf den Ergebnissen des vorangegangenen Semesters, ein Testframework erweitert und verschiedene Experimente entworfen, aufgebaut und durchgeführt werden, um die Verwendung von Post Quantum Cryptography (PQC) Algorithmen im Protokoll TLS 1.3 zu untersuchen. Der Fokus liegt auf der Fragestellung, inwieweit sich die Verwendung von PQC auf die Performanz der IT-Infrastruktur auswirkt und ob diese Veränderungen im wahrnehmbaren Bereich der potentiellen NutzerInnen liegen. Im Hinblick auf die Verwendung von PQC in TLS 1.3 für eine sichere und benutzerfreundliche Kommunikation, auch nach Verfügbarkeit hinreichend leistungsstarker Quantencomputer, ist das grundlegende Ziel die Identifikation problematischer Algorithmenkonstellationen unter dezidierten Netzwerkzuständen und daraus resultierend die Formulierung von Empfehlungen.

Literatur

  1. Gorjan Alagic et al. Status Report on the Third Round of the NIST Post-Quantum Cryptography Standardization Process. Technical Report NIST IR 8413, National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD, 2022.

  2. Eric Crockett, Christian Paquin, and Douglas Stebila. Prototyping post-quantum and hybrid key exchange and authentication in TLS and SSH. IACR Cryptol. ePrint Arch., 2019:858, 2019.

  3. Christian Paquin et al. Benchmarking post-quantum cryptography in tls. In PQCrypto, pages 72–91, 2020.

  4. Dimitrios Sikeridis et al. Post-quantum authentication in tls 1.3: A performance study. IACR Cryptol. ePrint Arch., 2020:71, 2020.

  5. Open Quantum Safe Project. Software for Prototyping Quantum-Resistant Cryptography. https://openquantumsafe.org

Dozenten

Johanna Henrich
Nicolai Schmitt
Andreas Heinemann

  • Link zur Modulbeschreibung
  • Termine werden zu Beginn des Semesters im OBS hinterlegt
  • Technische Projektwerkzeuge sind die GitLab Instanz des FBI und Elements (Chat)
  • Studierende, die die Veranstaltung belegen möchten, müssen am ersten Termin teilnehmen
  • Weitere Formalia werden beim ersten Termin bekanntgegeben