Atomwaffenabrüstung besser kontrollieren

Die interdisziplinäre Zusammenarbeit am Horst Görtz Institut für IT-Sicherheit (HGI) an der Ruhr-Universität Bochum deckt nahezu alle Aspekte der Cyber Security ab – bis hin zur Kontrolle von Atom­waffen­lagern.

Das Bochumer Projektteam: Ulrich Rührmair, Christian Zenger und Christof Paar (von links)
Das Bochumer Projektteam: Ulrich Rührmair, Christian Zenger und Christof Paar (von links) © Roberto Schirdewahn

Atomwaffenbestände zu überwachen, ohne sie zu sehen und ohne geheime Informationen über die Waffen auszuspähen, klingt utopisch – ist aber machbar dank der ausgeklügelten Technik eines IT-Forscher­teams vom Bochumer HGI, der Princeton und Harvard University. Über­wacht werden die Lager­räume nicht durch leicht manipulierbare Hardware, sondern durch Radio­wellen. Fälschungs­sicher wird diese Über­wachung durch krypto­grafische Verschlüsselung. Eine maximale Heraus­forderung, da Täuschungs­manöver potenzieller Angreifer nur von staatlicher Seite mit erheblichen Ressourcen und maximalem Aufwand zu erwarten wären.

Elektromagnetische Wellen im Radiobereich werden von Wänden und Gegen­ständen im Atom­waffen-Silo eines Staates reflektiert und erzeugen so eine einzig­artige Karte des Raumes, in der jede Veränderung sofort bemerkt werden würde. Eine sogenannte Challenge verhindert, dass die Karte eines voll­ständigen Lagers hergestellt und immer wieder an die überwachende Organisation geschickt wird: Im Silo werden dreh­bare Spiegel installiert und fern­gesteuert ausgerichtet, um so das Reflexions­muster des Raumes zu ändern. Werden vor einer Abfrage die Spiegel in eine bestimmte Anordnung gedreht, müsste aus dem Lager innerhalb von Sekunden eine Antwort mit genau dieser Spiegelstellung erfolgen. Eine vorherige Aufzeichnung wäre nutzlos.

Logo Ruhr Universität Bochum

An der Ruhr-Universität wird in einem Lagerraum ein Setting mit 20 Spiegeln getestet. Damit können Milliarden Trilliarden Spiegel­stellungen erzeugt werden. „Eine Heraus­forderung ist, dass der über­wachte Staat nicht im Laufe der Zeit lernen darf, die nächste Spiegels­tellung vorher­zusagen“, sagt Prof. Dr. Christof Paar vom HGI. Damit auch die kleinste Chance dafür aus­geschlossen wird, nutzen die IT-Experten ein krypto­grafisches Protokoll. Derzeit arbeiten sie an einer Weiter­entwicklung des Verfahrens, das eine noch bessere Geheim­haltung der Waffen­systeme ermöglichen und so die Akzeptanz erhöhen würde. Das aus dem HGI hervor­gegangene Start-up PHYSEC will diese komplexe Technik auch für andere Anwendungen nutzbar machen.

Spitzenforschung – stark vernetzt, starke Infrastruktur

Die Spitzenforschung an der Ruhr- Universität Bochum wird anhand von flexiblen, inter­disziplinären Research Departments organisiert. Aus den Research Departments, die sich unter­einander und inter­national stark vernetzen, entstehen größere Cluster, um über­greifende Frage­stellungen zu erforschen.

Zu den insgesamt zehn Research Departments der Ruhr-Universität Bochum gehören unter anderem die Departments IT-Sicherheit, Solvation Science, Neuroscience und das Materials Research Department. Neben dieser flexiblen und effizienten Forschungs­organisation verfügt die Ruhr-Universität zudem über eine hervorragende Forschungs­infra­struktur. Mit vier Forschungs­bauten rangiert sie dabei landes­weit an der Spitze.

Bewegliche, extern steuerbare Spiegel reflektieren die Radiowellen zur Überwachung eines Atomwaffenlagers, um eine Manipulation der Kontrolle zu verhindern.
Bewegliche, extern steuerbare Spiegel reflektieren die Radiowellen zur Überwachung eines Atomwaffenlagers, um eine Manipulation der Kontrolle zu verhindern. © Roberto Schirdewahn

Im Zentrum für molekulare Spektroskopie und Simulation solvensgesteuerter Prozesse (ZEMOS) erforschen Wissen­schaftler­innen und Wissen­schaftler, wie die Solvatation, das Lösen einer chemischen Substanz, genau abläuft.

Auf dem Bochumer Gesundheitscampus entsteht das Zentrum für molekulare Protein­diagnostik, kurz ProDi. ProDi stärkt den Forschungs­verbund Protein Research Unit Ruhr within Europe – PURE.

Auf dem RUB-Campus entsteht das Zentrum für Grenz­flächen­dominierte Höchst­leistungs­werkstoffe (ZGH). Inter­disziplinär werden hier Materialien für extreme Bedingungen untersucht und weiterentwickelt.

Das Forschungs­zentrum für das Engineering Smarter Produkt-Service- Systeme (ZESS) wird auf dem Gelände Mark 51°7 in Bochum errichtet. Wissen­schaftler­innen und Wissen­schaftler werden im ZESS zur Industrie 4.0 forschen.

Mehr Informationen

https://forschung.ruhr-uni-bochum.de/de/research-departments-der-rub
https://forschung.ruhr-uni-bochum.de/de/forschungsbauten

Spitze im Transfer

Die Ruhr-Universität übernimmt Verantwortung für die Region: Mit einem neu­artigen Transfer­konzept sorgt sie dafür, dass Forschungs­ergebnisse schneller in die Praxis kommen, Wissen weiter­gegeben wird, Studierende schon früh Praxis­luft schnuppern und ihren Gründer­geist entdecken. Bei der Unternehmens­gründung erhalten sie vielfältige Unter­stützung.

Mehr Informationen

http://www.ruhr-uni-bochum.de/worldfactory/
https://hgi.rub.de/cube5/

Das Horst Götz Institut für IT-Sicherheit (HGI)

wurde 2002 an der Ruhr-Universität Bochum gegründet, um den europaweiten Defiziten in der IT-Sicher­heits­forschung zu begegnen. Mit mehr als 200 Wissen­schaftler­innen und Wissen­schaftlern in 26 Arbeits­gruppen ist das Institut eine der europaweit größten und renommiertesten Hoch­schul­einrichtungen im Bereich Cyber Security. Zudem machen rund 1000 Studierende das HGI zur größten Ausbildungs­stätte für IT-Sicher­heit in Europa. Das Institut vereint ein breites Spektrum an unter­schiedlichen Disziplinen aus der Elektro- und Informations­technik, der Mathematik und Informatik sowie aus den Geistes- und Gesellschafts­wissen­schaften. In diesem inter­disziplinären Umfeld werden nahezu alle Aspekte der IT-Sicherheit abgedeckt, von der Grundlagen­forschung der Krypto­graphie über die Internet­sicher­heit bis hin zu Sicher­heit für das Internet der Dinge, Usability und Schutz der Privat­sphäre. Der Erfolg des Instituts beruht auf drei Pfeilern: Spitzen­forschung, Studium und Technologie­transfer.

Kontakt

www.hgi.rub.de

Dieser Artikel ist in „Wie wird geforscht in Nordrhein-Westfalen“, eine Sonderveröffentlichung, am 24.5.18 in DIE ZEIT erschienen.

X

Sie verwenden einen sehr alten Browser.

Um diese Website in vollem Umfang nutzen zu können, installieren Sie bitte einen aktuellen Browser.
Aktuelle Browser finden Sie hier