In this talk we will give an introduction into quantum-resistant cryptography and briefly introduce various PQC classes. Subsequently, we will briefly present a post-quantum key encapsulation mechanism that is based on lattice assumptions and has recently been standardized in DIN SPEC 91444.

In dem Vortrag werden Empfehlung des BSI zum Wechsel auf quantensichere Kryptografie erläutert und offene Fragen insbesondere im Bereich der Quantenkommunikation diskutiert. Dazu wird über den Stand der Standardisierung von Prüfkriterien für QKD berichtet.

Das US National Institute of Standards and Technology (NIST) wird Ende dieses Jahres post-quantum-sichere Verfahren für Key Encapsulation und Digitale Signaturen zur Standardisierung auswählen. Dies ist ein erster großer Schritt hin zu einer post-quantum-sicheren Welt. Zur gleichen Zeit, ist es jedoch nur der Startschuss für die wirkliche Arbeit: unsere Kommunikation mit Hilfe dieser Verfahren abzusichern. Diese neuen Verfahren sind kein Plug-in Replacement für aktuell genutzte Verfahren. Dieser Vortrag wird die Herausvorderungen auf dem Weg zu einer post-quantum-sicheren Welt diskutieren und erste Ergebnisse in dieser Richtung vorstellen.

Gefördert durch die Entwicklung quantencomputerresistenter Algorithmen wird in Zukunft eine größere Zahl an Kryptosystemen parallel existieren. Diese sollen agil verwendet werden, also beispielsweise leicht austauschbar sein oder durch hybride Nutzung mehrerer Verfahren für ein höheres Schutzniveau sorgen. Eine Option der Einführung weiterer kryptographischer Verfahren sind Intelligent Composed Algorithms (ICA). Mögliche Anwendungsszenarien und die Hürden bei der Migration werden am Beispiel von PKIs und Anwendungen eruiert.

Safeguarding current and future IT security from quantum computers implies more than the mere development of Post-Quantum Cryptography (PQC) algorithms. We present results of a literature survey and discuss discovered challenges and solutions categorized into different areas and utilize our findings to evaluate the state of readiness for a full scale PQC migration. We use our findings as starting point to initiate an open community project in the form of a website https://fbi.h-da.de/cma.

Both PQC and QKD have been investigated as major building blocks for quantum-secure optical/packet networks. We have implemented and demonstrated quantum-secure primitives, interfaces and protocols on existing networks. Some of these features were already released in ADVA products.

Die Bedrohung von klassischen Sicherheitsinfrastrukturen durch Quantencomputer stellt die Automobilindustrie schon heute vor eine Herausforderung, obwohl eine praktische Relevanz noch in weiter Ferne liegt. Eine durchschnittliche Lebensdauer moderner Fahrzeuge von 15 Jahren und einige Jahren Entwicklungszeit bedeuten, dass Fahrzeuge schon heute mit Technologien und Hardware ausgestattet werden müssten, die immer noch Gegenstand von Forschung und Entwicklung sind. Dieser Vortrag beleuchtet einige weniger mathematische, aber nicht weniger relevante Herausforderungen in der Vorbereitung zu Quantencomputer-resistenter Sicherheit und die sich daraus ergebenden Anforderungen in der Automobilindustrie.

Connected vehicles use vehicle-to-vehicle (V2V) communication to exchange safety messages that allow them to avoid colliding with each other, improving roadway safety, and proximity awareness. The IEEE 1609.2 standard (2016) specifies authentication mechanisms for secure V2V communication, however, it relies on the Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA), which is not secure as soon as large quantum computers can be built. In this presentation, we explain how the three digital signature finalists of NIST's post-quantum standardization project would integrate with the IEEE 1609.2 standard and, using these observations, we propose several practical designs for consideration during migration to quantum-safe solutions.