Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik

Sicherheit und Entwicklung von "Physical Unclonable Functions" (PUFs)

Hintergrund:
PUFs sind qualitativ neuartige Kryptomodule, die zum Beispiel zur Hardware-Authentisierung oder physikalisch intrinsisch sicheren Speicherung von Informationen dienen können. Sie nutzen unvermeidliche und hochkomplexe Schwankungen der Eigenschaften von Bauteilen im Produktionsprozess als "Fingerabdruck" der Module aus.
Sie haben das Potenzial die Sicherheit von "embedded systems" zum Beispiel in Smartcards qualitativ zu verbessern. Während PUFs bereits für einfache Aufgaben in der Chipsicherheit industriell genutzt werden, gelang es bisher noch nicht PUFs zu entwickeln, deren Sicherheit diejenige von konventionellen gesicherten Speichern übertrifft. Die Herausforderung ist, neuartige Prinzipien der sicheren physikalischen Speicherung von Information zu entwickeln und deren Sicherheit zu beurteilen. Ansätze, die auf elektronischen Schwingkreisen und "field programmable field arrays" beruhen, wurde bereits in Vorarbeiten am BSI erprobt auf die aufgebaut werden kann. Ein mögliches neues Thema sind die Verwendung von Flash-Speichern als PUFs, indem sie partiell ausgelesen werden.

Ziele:

  • Weiterentwicklung existierender PUF Prototypen
  • Praktische Erprobung der neuartigen PUFs
  • Theoretische Simulation neuer Entwicklungen
  • Sicherheitsanalyse der neuartigen PUFs

Art der Arbeit:
Diplomarbeit; Masterarbeit; Bachelorarbeit

Nützliche Vorkenntnisse:
Informationssicherheit, Elektronik, MatLab, Statistik

Studienrichtung:
Informatik, Elektrotechnik, Physik

Ansprechpartner:
Dr. Rainer Plaga, Prof. Markus Ullmann
Referat D 15: Technologische Grundlagen sicherer elektronischer Identitäten, Chipsicherheit

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