Rauscher, Reinhard, Dr.; Mäder, Andreas

Untersuchungen zur Hardwareakzeleration kryptographischer Verfahren

1995 wurde mit der Untersuchung von zwei Themengebieten aus der Kryptographie (incl. Hardwaretauglichkeit) begonnen, die in Kooperation mit der Fa. PHILIPS (Ansprechpartner Dr. Drews) durchgeführt werden. Zum einen handelt es sich hierbei um eine Hardwareakzeleration zum altbekannten RSA-Verfahren, bei der bei einer Schlüssellänge von 1024 Bit eine Realtime-Verschlüsselung für Modem-Übertragungen (64kBit/sec) angestrebt wird. Einige Konzepte (incl. Zeit- bzw. Hardwareaufand) wurden im Berichtszeitraum erarbeitet.
Das zweite Themengebiet befaßt sich mit dem theoretisch intensiv untersuchten Gebiet der elliptischen Kurven. Vorteil der elliptischen Kurven ist, daß man mit deutlich geringeren Schlüssellängen dieselbe Sicherheit (gegen erfolgreiche Attacken) erreichen kann wie bei dem bewährten RSA-Verfahren.
Ziel der Untersuchungen sind zum einen grundlegende Fragestellungen. Beispielsweise ist zu untersuchen, wie (zeit-) komplex die durchzuführenden Operationen sind. Zum anderen ist zu untersuchen, wie die Operationen (über elliptischen Kurven) hardwarenah zu gestalten sind.

Kundenspezifisches Produkt für Versicherungstarife

In Kooperation mit der Firma Threeside Conway wurde ein Spezialrechner für Versicherungstarife entworfen. Problematisch waren dabei die umfangreichen Versicherungstabellen: sie mußten aus Speicherplatzgründen durch die Versicherungsformeln ersetzt werden (mitsamt den von älteren Rechnern produzierten Rundungsfehlern). Diese Aufgabe ließ sich mit einem konventionellen Mikroprozessor preiswerter lösen als mit einem Spezialchip. Das Produkt befindet sich bereits als Massenware im täglichen Einsatz.

Einfacher Bildverarbeitungsprozessor zur Gleisverfolgung
Zur Vermeidung von Kollisionen nehmen Schienenfahrzeuge per Kamera die vor ihnen liegende Strecke auf, so daß per Bildanalyse eine Unterbrechung der metallischen Gleisoberfläche erkennbar wird.
Im Gegensatz zu Bildverarbeitungsaufgaben, die sich z.B. mit der automatischen Steuerung eines Straßenfahrzeugs befassen, ist hier die Aufgabe vergleichsweise einfach. Grundidee ist, den Gleiskörper selbst zu verfolgen und auf Unterbrechungen (die z.B. auf daraufliegende Gegenstände schließen lassen) zu untersuchen. Von den Studenten Martin Ebert und Crispin Schnack wurde im Rahmen der Studienarbeit ein Prototyp entwickelt und per Software simuliert. Die Ergebnisse sind zweifellos vielversprechend.
Im Berichtszeitraum wurde im Rahmen einer Diplomarbeit (Martin Ebert, Crispin Schnack) ein Konzept für die Chip-Realisierung erstellt sowie ein VHDL-Modell geschrieben und erfolgreich getestet.