QR-PACE

Quantum-Resistant Password Authenticated Connection Establishment

Als Teil eines größeren Forschungsvorhabens zur Migration elektronischer Identitätsdokumente (eCards) auf quantenresistente Verfahren konzentrieren wir uns auf das PACE-Protokoll, das das Herzstück vieler eCard-Sicherheitsmechanismen ist.

Der Projektumfang umfasst die Analyse des aktuellen Stands der Technik sowohl bei PQC als auch bei eCards, die zugrunde liegenden Infrastrukturen, Herausforderungen und möglichen Lösungen, angefangen bei der Hardware und den Infrastrukturen über die Eignung des Schemas und das Protokolldesign bis hin zu einem umfassenden Ansatz für die PQC-Migration und Krypto-Agilität. Die vorgeschlagene Forschung ebnet den Weg zur Sicherung von eCards gegen die Bedrohung durch Quantencomputer, ermöglicht Krypto-Agilität und liefert Bausteine für ähnliche Systeme.


Die in diesem Projekt durchgeführte Forschung und Entwicklung besteht aus drei Hauptaufgaben, die in Zusammenarbeit mit der TUD (Universität Darmstadt) durchgeführt werden. Diese Aufgaben sind:

  • Entwicklung des PAKE-Protokolldesigns und -entwurfs auf der Grundlage von PQC-Schlüsselverschlüsselungsmechanismen (KEM) und Erbringung eines formalen Sicherheitsnachweises.
  • Implementierung eines Prototyps auf geeigneten Hardware-Plattformen und Durchführung von Performance-Benchamrks.
  • Untersuchung der physischen Sicherheit gegen Angriffe durch Seitenkanalanalyse (SCA) und Fault-Injection (FA) und der erforderlichen Härtungsmechanismen.

Projektinfo

Projektleitung an der hda:

Prof. Dr. Alexander Wiesmaier

  

Projektdauer:

01.01.2022 - 31.12.2024

  

Finanzierung:

ATHENE National Research Center

for Applied Cybersecurity

  

Projektpartner:

Technische Universität Darmstadt

  

Kontakt:

Prof. Dr. Alexander Wiesmaier

Nouri Alnahawi

  
     

Publikationen

  • Alnahawi, Nouri, Jacob Alperin-Sheriff, Daniel Apon, and Alexander Wiesmaier. "NICE-PAKE: On the Security of KEM-Based PAKE Constructions without Ideal Ciphers." Cryptology ePrint Archive (2024).

  • Nouri Alnahawi and David Haas and Erik Mauß and Alexander Wiesmaier. "SoK: PQC PAKEs - Cryptographic Primitives, Design and Security". Cryptology ePrint Archive (2025).

  • Nouri Alnahawi, Nicolai Schmitt, Alexander Wiesmaier, and Chiara-Marie Zok. 2023. Towards Next Generation Quantum-Safe eIDs and eMRTDs – A Survey. ACM Trans. Embed. Comput. Syst. (March 2023). https://doi.org/10.1145/3585517
  • Alnahawi, Nouri, Kathrin Hövelmanns, Andreas Hülsing, and Silvia Ritsch "Towards post-quantum secure PAKE-A tight security proof for OCAKE in the BPR model." Cryptology ePrint Archive (2023).

Kontakt

Leiter
Prof. Dr. Christoph Krauß

Kommunikation Schöfferstraße 10
64295 Darmstadt
Büro: D19, 3.07

+49.6151.533-60152
christoph.krauss@h-da.de

Leiter
Prof. Dr. Alexander Wiesmaier

Kommunikation Schöfferstraße 10
64295 Darmstadt
Büro: D19, 2.09

+49.6151.533-60185
alexander.wiesmaier@h-da.de

Lehrgebiet
Cyber Security