Forschung

Kryptographie ist die Basis moderner Sicherheitssysteme. Sie liefert die Grundbausteine, mit denen sicheres Surfen im Internet, Emailverschlüsselung und Krypto-Währungen möglich werden. Das HGI verfügt über eines der weltweit führenden Teams im Bereich der modernen Kryptographie, das sich beispielsweise mit hocheffizienten Chiffren für das Internet der Dinge oder Post-Quanten-Verschlüsselung beschäftigt.

Die Themenfelder reichen dabei von sicheren Webanwendungen über die Erkennung von Softwareschwachstellen bis hin zu neuen Sicherheitsprotokollen. Dabei spielt auch Maschinelles Lernen (ML) eine immer größere Rolle, wir forschen beispielsweise an der Robustheit von ML-Algorithmen und Angriffen gegen solche Systeme.

Ein wesentlicher Aspekt von IT-Sicherheit betrifft die Einbettung von Computersystemen in ihre physikalische Umgebung. Das international renommierte Team des HGI untersucht zum Beispiel, wie Hardware-Manipulationen oder das Auslesen kryptographischer Schlüssel aus Chipkarten und Smartphones verhindert werden können. Dabei geht es auch um die Absicherung neuartiger Anwendungen, etwa in der Elektromobilität oder bei selbstfahrenden Autos.

Menschliches (Fehl-)Verhalten ist eine Schlüsselkomponente bei der Absicherung von IT-Systemen. Bisher ist dieser Aspekt jedoch kaum erforscht worden. In stark interdisziplinär geprägter Arbeit legen Forschende des HGI einen zukunftweisenden wissenschaftlichen Fokus auf das sichere Zusammenspiel von Mensch und Technik. Sie arbeiten unter anderem an neuen Passwortkonzepten, der Sicherheit von CAPTCHAs und der Erkennung von „Fakes“ bei Internetbewertungen.

Es wird zunehmend deutlich, dass IT-Sicherheit auch zahlreiche rechtliche, sprachliche, psychologische, gesellschaftliche und ökonomische Fragestellungen aufwirft. Aus diesem Grund arbeiten die technischen und mathematischen Disziplinen am HGI eng mit Forschenden aus Jura, Linguistik, Psychologie, Sozial- und Wirtschaftswissenschaft zusammen. Die untersuchten Forschungsfragen betreffen zum Beispiel die gesellschaftlichen Veränderungen, die durch Edward Snowdens Enthüllungen ausgelöst wurden, oder das Lernverhalten von Hackern.