Beitrag auf ACM ASIACCS 2025

1 September 2025

Prof. Mark Manulis nahm kürzlich an der 20. ACM ASIACCS 2025-Konferenz teil, die vom 25. bis 29. August 2025 in Hanoi, Vietnam, stattfand. Auf dieser führenden Sicherheitsveranstaltung präsentierte er eine Forschungsarbeit mit dem Titel „Fast SNARK-based Non-Interactive Distributed Verifiable Random Function with Ethereum Compatibility”, die er gemeinsam mit Jia Liu verfasst hatte, der damals bei Enya Labs und heute bei Input Output (IOHK) tätig ist. Die ACM ASIACCS, organisiert von ACM SIGSAC, ist ein führendes Forum für bahnbrechende Innovationen im Bereich der Computer- und Kommunikationssicherheit.

Ihre Arbeit befasst sich mit einer grundlegenden Herausforderung in dezentralen Systemen – der sicheren und effizienten Erzeugung von Zufälligkeit – und stellt die effizienteste direkte Konstruktion einer nicht-interaktiven verteilten verifizierbaren Zufallsfunktion (NI-DVRF) vor, die sich nahtlos in Ethereum integrieren lässt. Dieses Schema kombiniert auf innovative Weise paarungsbasierte Kryptografie, geheime Freigabe, SNARKs und BLS-Signaturen und basiert auf formalen Sicherheitsnachweisen unter Standardannahmen im Random-Oracle-Modell. Das Team demonstrierte sowohl die theoretische Tiefe als auch die praktische Durchführbarkeit und implementierte hochoptimierte Versionen in Rust und Solidity, deren Einsatz im Layer-2-DRB-Dienst von Boba Network in Betracht gezogen wird. Die experimentelle Bewertung unterstreicht die starke Leistung und Skalierbarkeit und bestätigt das Potenzial der Lösung für den Einsatz in der realen Blockchain-Welt.

Kooperation mit ZITiS im neuen Projekt SCANDIUM

Ein neues 3-jähriges F&E-Projekt namens SCANDIUM, das am PACY Lab durchgeführt und vom ZITiS (Zentrale Stelle für Informationstechnologie im Sicherheitsbereich) finanziert wird, ist letzten Monat angelaufen. Das Projekt untersucht Methoden zur Verbesserung der Zusammenarbeit zwischen deutschen Strafverfolgungsbehörden, die mit komplexen und ressourcenintensiven Ermittlungsaufgaben konfrontiert sind. Obwohl diese Behörden zur Zusammenarbeit bereit sind, hindern strenge Vorschriften sie daran, sensible Informationen direkt auszutauschen. Daher muss die Koordination so erfolgen, dass die Vertraulichkeit gewahrt bleibt und gleichzeitig eine effiziente Nutzung der begrenzten Ressourcen ermöglicht wird. In diesem Projekt arbeitet PACY Lab mit ZITiS an der Entwicklung sicherer MPC-Protokolle, die darauf abzielen, redundante Arbeit zwischen den Behörden zu reduzieren, indem Überschneidungen in großen vertraulichen Datensätzen erkannt werden, ohne deren Inhalt preiszugeben. Durch die Vermeidung von Doppelarbeit soll dieser Ansatz die Ressourcenzuweisung optimieren und die Gesamtzeit für die Durchführung relevanter Ermittlungsprozesse verkürzen.

Prof. Manulis auf der FI CODE-Jahrestagung 2025

Im Rahmen der FI CODE-Jahrestagung 2025 hielt Prof. Mark Manulis vor einem Fachpublikum aus Bundeswehr, Wissenschaft, Politik und Industrie einen Vortrag zum Thema „Sichere Cloud durch Kryptographie: Forschungsansätze zu Verschlüsselung und Authentisierung“. Er stellte heraus, dass die zunehmende Verlagerung sensibler Daten in Cloud-Umgebungen neue Anforderungen an Sicherheit und Benutzerfreundlichkeit stellt. Kryptographische Verfahren seien hierbei essenziell für den Schutz dieser Daten. Prof. Manulis präsentierte aktuelle Forschungsergebnisse im Bereich asymmetrischer Verschlüsselung mit Fokus auf Langzeitsicherheit, insbesondere Schlüsselrotation und updatebare Verschlüsselung zur Gewährleistung von Forward Security. Ergänzend wurden fortschrittliche Konzepte wie attributbasierte Verschlüsselung sowie Techniken zur Suche und Datenverarbeitung im verschlüsselten Zustand erläutert. Im zweiten Teil seines Vortrags widmete sich Prof. Manulis dem Thema Authentisierung und stellte Ansätze vor, die auf dem dezentralen WebAuthn-Standard basieren. Diese Verfahren ermöglichen nicht nur eine sichere und passwortfreie Authentifizierung, sondern stärken zugleich die Privatheit der Nutzer. Die vorgestellten Konzepte basieren auf aktuellen Arbeiten der Forschungsgruppe „Privacy and Applied Cryptography (PACY)“ und zeigen praxisnahe Lösungen auf, wie kryptographische Innovationen die Sicherheit in Cloud-Infrastrukturen nachhaltig verbessern können. Darüber hinaus war Prof. Manulis als Jury-Mitglied an der „Innovationstagung Cyber/IT“ beteiligt, bei der IT-Innovationen mit Relevanz für den Geschäftsbereich des Bundesministeriums der Verteidigung (GB BMVg) identifiziert und bewertet wurden. Durch seine fachliche Expertise trug er zur Auswahl zukunftsweisender Technologien bei, die in sicherheitskritischen Bereichen zur Anwendung kommen könnten.

ACNS 2025 in München

Der letzte Tag der 23. International Conference on Applied Cryptography and Network Security (ACNS 2025) in München markierte den Abschluss einer spannenden und dynamischen Veranstaltung, an der rund 230 Teilnehmer aus der ganzen Welt teilnahmen. Die Konferenz bot ein breites Spektrum an Präsentationen und Workshops, die die neuesten Fortschritte und Forschungsergebnisse aus verschiedenen Forschungsbereichen widerspiegelten. Das PACY-Lab war stolz darauf, mit der Präsentation des Beitrags „Distributed Asynchronous Remote Key Generation“, das von Mark Manulis und Hugo Nartz verfasst wurde, zum wissenschaftlichen Programm beizutragen. Zusätzlich zu unserem wissenschaftlichen Beitrag hatte das PACY-Lab eine bemerkenswerte organisatorische Rolle für den Erfolg der Veranstaltung. Prof. Manulis fungierte als Workshop-Vorsitzender und spielte eine Schlüsselrolle bei der Gewinnung und Koordinierung von neun Workshops, die neben dem Hauptprogramm der Konferenz stattfanden - die höchste Anzahl von Workshops in der Geschichte der ACNS. Ein wissenschaftlicher Tagungsband mit den Beiträgen aller ACNS 2025 Workshops wird im Laufe dieses Jahres bei Springer veröffentlicht.

Neues EU Projekt PiQASO

Im Rahmen des EU-Aktionsprogramms „Digitales Europa“ wurde ein neues Forschungs- und Entwicklungsprojekt namens PiQASO (Post-Quantum Cryptography As-a-Service for Common Transmission Systems and Infrastructures) gestartet. PiQASO läuft über einen Zeitraum von drei Jahren, von Januar 2025 bis Dezember 2027, und zielt darauf ab, eine robuste Reihe von quantenresistenten kryptographischen Diensten zu entwickeln, zu optimieren und einzusetzen. Ziel ist die Entwicklung einer As-a-Service-Lösung, die Schlüsselkapselungsmechanismen, digitale Signaturen, sicheren Schlüsselaustausch, Identitätsmanagement und mehr umfasst. An dem Projekt sind zwei akademische Einrichtungen und 23 Industriepartner aus 12 EU-Ländern beteiligt, was eine bedeutende Zusammenarbeit auf dem gesamten Kontinent darstellt. Das PACY-Lab leitet die UniBw M-Aktivitäten im Projekt und trägt zur Spezifikation von PQC-Diensten und Abstraktionen bei, die quantensichere Verschlüsselung, Signierung, Authentifizierung und Autorisierung für PiQASOs PQC-as-a-Service-Architektur ermöglichen. Insbesondere arbeiten wir an der Entwicklung von Post-Quantum-sicheren Public-Key-Verschlüsselungen und zugehörigen Schlüsselverwaltungsansätzen, die NIST-Standards nutzen, um langfristige Datenverschlüsselungsoperationen im Ruhezustand zu unterstützen.

PACY auf FHE / RWC 2025 in Sofia

Eine Reihe hochkarätiger wissenschaftlicher Veranstaltungen im Bereich der Kryptographie fand vergangene Woche in Sofia statt und zog Expertinnen und Experten, Forschende sowie führende Vertreter der Industrie aus aller Welt an. Unter den Teilnehmenden waren auch Prof. Mark Manulis und Jerome Nguyen vom PACY Lab, die an zwei bedeutenden Veranstaltungen teilnahmen: der Jahreskonferenz zur Fully Homomorphic Encryption (FHE 2025) sowie dem Real World Cryptography Symposium (RWC 2025). Die FHE 2025 versammelte führende Wissenschaftlerinnen, Wissenschaftler und Praktikerinnen, um die neuesten Entwicklungen im Bereich der vollständig homomorphen Verschlüsselung zu diskutieren – einer bahnbrechenden Technologie, die es ermöglicht, Berechnungen direkt auf verschlüsselten Daten durchzuführen, ohne diese zuvor entschlüsseln zu müssen. Die Konferenz bot Vorträge zu praktischen Implementierungen, Leistungsverbesserungen sowie zu Anwendungsbeispielen in den Bereichen Cloud Computing, Finanzwesen und Gesundheitswesen. Das RWC 2025 hingegen widmete sich der Überbrückung der Kluft zwischen akademischer Kryptographie und ihren praktischen Anwendungen. Im Fokus standen Themen wie sichere Kommunikation, Post-Quantum-Kryptographie, Zero-Knowledge-Proofs und kryptographische Protokolle, die in großtechnischen Systemen eingesetzt werden. Die Teilnahme der PACY-Lab-Vertreter unterstrich ihren fortwährenden Beitrag zur Spitzenforschung sowie ihr aktives Engagement in der internationalen Kryptographie-Community. Beide Veranstaltungen boten wertvolle Gelegenheiten zum Wissensaustausch, zur Netzwerkbildung und zur gemeinsamen Auseinandersetzung mit aktuellen Herausforderungen und Chancen der sicheren digitalen Kommunikation.

Dagstuhl-Seminar "Guardians of the Galaxy"

Professor Mark Manulis hat kürzlich am renommierten Dagstuhl-Seminar "Guardians of the Galaxy: Protecting Space Systems from Cyber Threats" teilgenommen, das vom 2. bis 7. März 2025 stattfand. Die Teilnahme an Dagstuhl-Seminaren erfolgt ausschließlich auf Einladung und bringt führende Experten aus Wissenschaft und Industrie zusammen, um zentrale Herausforderungen zu diskutieren. Das Seminar konzentrierte sich auf aktuelle Cybersicherheitsprobleme im Raumfahrtsektor und hatte das Ziel, Forschungs- und Entwicklungsherausforderungen im Schutz von Raumfahrtinfrastrukturen und Satellitenkommunikation gegen die zunehmende Bedrohung durch Cyberangriffe zu erörtern. Zu den Kernthemen gehörten die Erhöhung der Widerstandsfähigkeit von Raumfahrzeugen, die Absicherung bodengestützter Operationen, die für die Missionskontrolle entscheidend sind, der Schutz von Kommunikationsverbindungen vor Abhörversuchen und Störungen sowie der Übergang zur Post-Quanten-Kryptographie.