Abschluss des DFG-Sonferforschungsbereichs CROSSING – Kryptographie für das Quantenzeitalter

 „Wie bleibt Kryptographie im Zeitalter der Quantencomputer sicher? Diese Frage hat uns in CROSSING fast zwölf Jahre lang begleitet und zu Ergebnissen geführt, die weit über theoretische Grundlagen hinausgehen: von der Sicherheitsanalyse globaler Internetstandards bis zur Aufdeckung von Datenschutzlücken in Produkten mit Milliarden Nutzenden. Dies gelang nur durch die langfristige Zusammenarbeit unterschiedlichster Disziplinen aus Informatik und Physik“, unterstreicht Professor Dr. Marc Fischlin, Sprecher des SFB CROSSING und Professor am Fachbereich Informatik der TU Darmstadt.

„CROSSING steht beispielhaft für die besondere Stärke der TU Darmstadt in der Cybersicherheitsforschung: Als erster von der DFG geförderter Sonderforschungsbereich zur Kryptographie hat CROSSING die interdisziplinäre Zusammenarbeit über Fachgrenzen ebenso gefördert wie die vertrauensvolle Zusammenarbeit mit Anwendungspartner:innen in Wirtschaft und Gesellschaft. CROSSING hat damit die Rolle der TU Darmstadt als prägenden Standort für wegweisende Forschung zu IT-Sicherheit und Datenschutz nachhaltig gestärkt“, so Professorin Dr. Tanja Brühl, Präsidentin der Technischen Universität Darmstadt.

Über drei Förderphasen hinweg arbeiteten Forschungsgruppen aus Kryptographie, Hochleistungsrechnen, Netzwerk- und Systemsicherheit, Softwaretechnik und Quantenphysik in 16 wissenschaftlichen Teilprojekten zusammen. Beteiligt waren neben der TU Darmstadt die Universität Duisburg-Essen, die Universität Paderborn und die Universität Regensburg. Ein integriertes Graduiertenkolleg begleitete den wissenschaftlichen Nachwuchs über die gesamte Laufzeit. Insgesamt wurden 124 Promotionen abgeschlossen und mehr als 900 Publikationen veröffentlicht, viele davon auf führenden internationalen  Fachkonferenzen. Die Ergebnisse von CROSSING reichen von grundlagenorientierter Sicherheitsforschung bis hin zu konkreten Anwendungen.

So konnten Forschende zeigen, dass der Internetstandard TLS 1.3, der die Sicherheit nahezu  aller verschlüsselten Online-Kommunikation gewährleistet, auch unter komplexen Angriffsmodellen robuste Sicherheitsgarantien bietet. Darüber  hinaus deckten CROSSING-Forschende schwerwiegende Datenschutzlücken in  weit verbreiteten mobilen Messengern auf: Durch die Analyse von Apps wie  Signal, Telegram und WhatsApp ließ sich zeigen, dass deren Verfahren zur  Kontaktermittlung die Privatsphäre von Milliarden Nutzerinnen und  Nutzern gefährden. Dies führte nach verantwortungsvoller Offenlegung zu konkreten Schutzmaßnahmen seitens der Plattformbetreiber.

Für die Praxis entstand der Krypto-Assistent CogniCrypt, der  in die Plattform Eclipse integriert ist und Entwickler:innen dabei unterstützt, kryptographische Verfahren korrekt einzusetzen. Im Bereich der Quantenkommunikation entwickelte sich aus der Zusammenarbeit mit der Deutsche Telekom Technik GmbH das Darmstadt Quantum Local Area Network (DaQLAN), ein im Feldeinsatz erprobtes Quantennetzwerk für abhörsichere Kommunikation. Ausgewählte Ergebnisse wurden ab der dritten Förderphase zudem im Rahmen eines Transferbereichs gemeinsam mit Industriepartnern weiterentwickelt; aus dem Umfeld des SFB gingen mehrere Ausgründungen hervor, darunter die Startups PolyCrypt, Sanctuary und QuantiCore Security. „Dass unsere Ergebnisse den Weg in die Praxis gefunden haben, zeigt, was Grundlagenforschung leisten kann. Die Doktorandinnen und Doktoranden, die wir ausgebildet haben, tragen dieses Wissen weiter. Ohne die kontinuierliche DFG-Förderung wäre das nicht möglich gewesen”, so Marc Fischlin.