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May 02, 2024

Die SCARF-Verschlüsselung setzt neue Maßstäbe beim Schutz sensibler Daten

Einer Gruppe internationaler Forscher ist ein Durchbruch in der Computersicherheit gelungen, indem sie eine neue und effiziente Verschlüsselung für die Cache-Randomisierung entwickelt haben. Die Chiffre, entworfen von Assistenzprofessor Rei

Einer Gruppe internationaler Forscher ist ein Durchbruch in der Computersicherheit gelungen, indem sie eine neue und effiziente Verschlüsselung für die Cache-Randomisierung entwickelt haben.

Die von Assistenzprofessor Rei Ueno vom Forschungsinstitut für elektrische Kommunikation an der Universität Tohoku entwickelte Chiffre bekämpft die Bedrohung durch Cache-Seitenkanalangriffe und bietet erhöhte Sicherheit und außergewöhnliche Leistung.

Cache-Side-Channel-Angriffe stellen eine erhebliche Bedrohung für moderne Computersysteme dar, da sie ahnungslosen Opfern heimlich vertrauliche Informationen, einschließlich geheimer Schlüssel und Passwörter, entlocken können.

Diese Angriffe nutzen Schwachstellen in den Funktionsprinzipien moderner Computer aus, was ihre Gegenmaßnahmen äußerst anspruchsvoll macht. Die Cache-Randomisierung hat sich als vielversprechende Gegenmaßnahme herausgestellt. Die Identifizierung einer sicheren und effektiven mathematischen Funktion für diesen Zweck war jedoch eine anhaltende Herausforderung.

Wie ein Hacker Cache-Seitenkanalangriffe nutzt. ©Rei Ueno

Um dies zu überwinden, haben Ueno und seine Kollegen SCARF entwickelt. SCARF basiert auf einer umfassenden mathematischen Formulierung und Modellierung von Cache-Seitenkanalangriffen und bietet robuste Sicherheit. Darüber hinaus weist SCARF eine bemerkenswerte Leistung auf und schließt den Randomisierungsprozess mit nur der Hälfte der Latenzzeit bestehender kryptografischer Techniken ab.

Die Praktikabilität und Leistung der Chiffre wurden durch strenge Hardwarebewertungen und Simulationen auf Systemebene gründlich validiert.

Das Team bestand aus Mitgliedern der Tohoku-Universität, CASA der Ruhr-Universität Bochum und NTT Social Informatics Laboratories der Nippon Telegraph and Telephone Corporation.

„Wir freuen uns, SCARF vorstellen zu können, ein leistungsstarkes Tool zur Verbesserung der Computersicherheit“, sagte Rei Ueno. „Unsere innovative Verschlüsselung ist so konzipiert, dass sie mit verschiedenen modernen Computerarchitekturen kompatibel ist, was ihre weitreichende Anwendbarkeit und das Potenzial gewährleistet, die Computersicherheit erheblich zu verbessern.“

So funktioniert das neue SCARF-System. ©Rei Ueno

Die potenziellen Auswirkungen von SCARF gehen über einzelne Computer hinaus, da seine Implementierung zum Aufbau einer sichereren Informationsgesellschaft beitragen kann. Durch die Minderung von Schwachstellen bei Cache-Seitenkanalangriffen unternimmt SCARF einen entscheidenden Schritt zum Schutz sensibler Daten und der Privatsphäre der Benutzer.