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Ab 2023 fördert die Deutsche Forschungsgemeinschaft eine neue Emmy-Noether-Gruppe im Bereich der IT-Sicherheit an der Ruhr-Universität Bochum. Dr. Pascal Sasdrich vom Lehrstuhl Security Engineering an der Fakultät für Informatik ist Forschungsgruppenleiter. Mit seinem Projekt „Computer-aided verification of physical security poperties”, kurz CAVE, möchte er zum Schutz sicherheitskritischer Implementierungen, wie sie in Hardware-Chips eingesetzt werden, gegen physikalische Angriffe beitragen. Das Emmy-Noether-Programm sieht eine Förderung mit 1,3 Millionen Euro über einen Zeitraum von sechs Jahren vor, die zu einer Hochschulprofessur qualifizieren.

Ein vollständiges Testen ist oft unmöglich

In unserem digitalen Alltag nutzen wir zahlreiche Gegenstände, in denen Chips verbaut sind. „Der Chip verschlüsselt oder entschlüsselt, vereinfacht gesagt, Daten. Das geschieht mithilfe von kryptografischen Verfahren“, erklärt Sasdrich. Ob EC-Karte, Autoschlüssel oder IOT (Internet of Things)-Geräte für das Smart Home: Wenn es um ihre sensiblen Daten geht, sind Nutzende darauf angewiesen, der Technik zu vertrauen. Umso erstaunlicher scheint es, dass viele Chips nicht nachweisbar sicher seien, das heißt, dass sie vielen Angriffen nicht standhalten könnten, so Sasdrich.

„In der Wirtschaft wird oft im Best-Practice-Verfahren getestet. Wenn der Prototyp den getesteten Angriffen standhalten kann, wird er oftmals als sicher verkauft“, so Sasdrich. Dabei ist klar: Angriffsmöglichkeiten gibt es viele; ein vollständiges Testen ist oftmals unmöglich. Beispielsweise können Angreifer anhand des Stromverbrauchs der Chips Rückschlüsse über sicherheitskritische Daten ziehen. In der IT-Sicherheit nennt man dies einen Seitenkanal-Angriff, durch den die Verschlüsselung der geheimen Informationen letztendlich geknackt werden könnte.

Sicherheit schon während des Designs prüfen

Deshalb will Sasdrich Verfahren entwickeln, mit denen schon während des Design-Prozesses geprüft werden kann, ob die Hardware Angriffen standhält. Diese können die Entwickler bei der Arbeit entlasten, indem automatisierte und computergestützte Prüfungen schon vor der Erstellung des Prototyps stattfinden, und könnten so die Sicherheit zukünftiger Entwicklungen erhöhen.