Efficient implementation of ideal lattice-based cryptography

  • Weit verbreitete digitale Signatur- und Public-Key-Verschlüsselungsverfahren wie RSA und ECC basieren auf mathematischen Problemen, die mit aktuell noch nicht verfügbaren Quantencomputern lösbar wären. In der vorliegenden Arbeit wird die effiziente Implementierung alternativer Kryptosysteme untersucht, deren Sicherheit auf schwer lösbaren Problemen in Idealgittern basiert und die noch nicht effizient durch Quantencomputer angegriffen werden können. Im Ergebnis kann nachgewiesen werden, dass gitterbasierte, asymmetrische Kryptosysteme hohe Leistung erreichen und effizient auf Mikrocontrollern und rekonfigurierbarer Hardware realisiert werden können. Zusätzlich kann gitterbasierte Kryptographie auch verwendet werden, um homomorphe Verschlüsselungsverfahren zu konstruieren. Da die notwendigen arithmetischen Operationen sehr aufwändig sind, wird ein auf rekonfigurierbarer Hardware implementierter Rechenbeschleuniger vorgestellt, der in einer Cloud-Umgebung eingesetzt werden kann.

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Metadaten
Author:Thomas PöppelmannGND
URN:urn:nbn:de:hbz:294-49173
Referee:Tim GüneysuGND, Ingrid VerbauwhedeGND
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Date of Publication (online):2016/07/09
Date of first Publication:2016/07/09
Publishing Institution:Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek
Granting Institution:Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
Date of final exam:2015/07/23
Creating Corporation:Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
GND-Keyword:Post-Quantum-Kryptografie; Public-Key-Kryptosystem; Eingebettetes System; Mikrocontroller; Field programmable gate array
Dewey Decimal Classification:Allgemeines, Informatik, Informationswissenschaft / Informatik
Licence (German):License LogoKeine Creative Commons Lizenz - es gilt der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht