Mi, 18. Oktober 2017

Neue Lauschabwehr

26.11.2013 10:06

Sichere Funkverbindung ohne Verschlüsselung

Forscher der Technischen Universität München haben einen neuen Ansatz für eine abhörsichere mobile Kommunikation gefunden. Ihre Lauschabwehr setzt bereits an der untersten Ebene, der sogenannten physikalischen Schicht des Kommunikationssystems, an und soll besser als jede Verschlüsselung sein.

Physikalisch betrachtet befinden sich drahtlose Kommunikationskanäle im offenen Raum – sie werden von Radiowellen in der Atmosphäre getragen. Daher lässt sich der mobile Telefon- oder Datenverkehr im Grunde relativ einfach abhören. Verschlüsselung ist derzeit die letzte Verteidigungslinie, um nicht autorisierten Empfängern das Dechiffrieren abgefangener Mitteilungen schwer bis unmöglich zu machen. Aber die Sicherheit kryptographischer Techniken gerät bei fortschreitender Rechenleistung von Computern immer mehr ins Hintertreffen.

Das neue Verfahren der TU München soll daher die eigentlich sehr angreifbare physikalische Schicht verlässlich absichern. Die Methode verhindere, dass ein potentieller Mithörer die übertragene Nachricht überhaupt empfängt, teilten die Forscher mit. Dafür benutzt sie zwei physikalische Kanäle, also Frequenzbereiche, die an sich nutzlos sind, da jeder für sich unbrauchbar ist, um eine Nachricht sicher zu übertragen.

Normalerweise wäre es sinnlos, zwei Kanäle jeweils mit einer Kapazität von null zu verbinden, erklärt Dr. Rafael Schaefer von der TU München. Null plus Null ergebe schlicht Null. "In diesem Fall ist es, als erhielten wir bei der Addition von zwei Nullen ein positives Ergebnis. Wir sehen, dass wir das ganze System 'superaktivieren' können, das heißt, dass die Kombination zweier nutzloser Kanäle eine positive Kapazität für die sichere Übermittlung vertraulicher Nachrichten ergeben kann."

Ähnliche Ergebnisse wurden bisher nur in Studien über die sogenannte Quantenkommunikation beschrieben. Diese ist allerdings für die heutige Technologie nicht direkt anwendbar. "Nach unserem Wissenstand ist es das erste Beispiel einer Superaktivierung – Null plus Null ist größer Null – in klassischen Kommunikationsszenarien“, erklärt Schaefers Forscher-Kollege, Professor Holger Boche.

Gemeinsam ermittelten die beiden im Zuge ihrer Arbeit auch, wie sich die Kapazität eines abhörsicheren physikalischen Schichtkanals berechnet. In einem weiteren Schritt hin zur praktischen Anwendung beschrieben sie außerdem die Codestruktur und das optimale Transceiver-Design für die Umsetzung ihrer Methode.

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