Jonas Wloka mit Fachbereichspreis ausgezeichnet
Für seine Masterarbeit zum Thema „Development of an Optimized GPU-based Implementation of the Elliptic Curve Factorization Method“, die von Prof. Dr. Rolf Drechsler von der Universität Bremen und Prof. Dr. Tim Güneysu von der Ruhr-Universität Bochum betreut wurde, ist Jonas Wloka am 19. Februar 2021 mit dem Fachbereichspreis Mathematik und Informatik der Universität Bremen ausgezeichnet worden. In seiner Arbeit beschäftigte er sich mit der Sicherheit von Verschlüsselungsverfahren. Genauer gesagt, versuchte er herauszufinden, wie schnell man mit heutiger Hardware die Primfaktorzerlegung von Zahlen mit einer bestimmten Größe berechnen kann.
Jonas Wloka mit Urkunde
(Reference: privat)
Auf dem Gebiet der asymmetrischen Kryptographie wird jedoch mit ausgesprochen großen Zahlen gearbeitet, so dass sich die Primfaktorzerlegung als sehr schwierig erweist. In seiner Arbeit wendet Herr Wloka die “Elliptische Kurven Methode” an. Dabei wird allerdings nicht mit „normalen Zahlen“ gerechnet, sondern es wird vielmehr mit Punkten auf der Kurve herumgesprungen. Bei diesem Algorithmus kann man eine mehr oder weniger elliptische Kurve in Abhängigkeit mit der Zahl, mit der gearbeitet werden soll, aussuchen. Auf der Kurve startet man an einem beliebigen Punkt und springt nun sehr, sehr oft zum jeweils nächsten Punkt.
Der Vorteil dieses Ansatzes ist es, dass man beliebig viele verschiedene zufällige Kurven ausprobieren kann - auch gleichzeitig. In seiner Masterarbeit hat Jonas Wloka diesen Algorithmus so implementiert und optimiert, dass er auf mehreren aktuellen Grafikkarten gleichzeitig laufen kann, und auf zig Tausenden von Kurven gleichzeitig arbeitet. Die Chance, dass einer der Endpunkte der Berechnungen dabei einen Primfaktor verrät ist somit tausendfach höher.
Diese Analyse hilft dabei einzuschätzen, wie hoch der zeitliche und finanzielle Aufwand für Hardware sein muss, bis Schlüssel dieser kryptographischen Verfahren gebrochen werden können. Damit gibt sie auch eine Abschätzung darüber, wie lange man noch davon ausgehen kann, dass beispielsweise 2048-bit-Zahlen nicht in absehbarer Zeit in ihre Primfaktoren zerlegt werden können.
Ein weiterer Schwerpunkt von Jonas Wlokas Forschung am DFKI war das CPS-Projekt SecRec. Dabei ging es um Hardwaresicherheit durch Rekonfiguration auf FPGAs, sowie Angriffe und die Abwehr von Angriffen auf kryptographische Hardware im Allgemeinen Link zum Paper.
Kontakt:
Jonas Wloka
E-Mail: jowlo@uni-bremen.de
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