Sonderforschungsbereich CROSSING wird weiter gefördert

18.05.2018

Sonderforschungsbereich CROSSING wird weiter gefördert

Auch zwei Transregio-Beteiligungen verlängert

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat am 17. Mai die zweite Förderphase für den seit 2014 an der TU Darmstadt bestehenden Sonderforschungsbereich (SFB) CROSSING genehmigt. Ebenfalls weiterlaufen können die SFB/TRR „Multiskalen-Simulationsmethoden für Systeme der weichen Materie“ sowie „Mathematische Modellierung, Simulation und Optimierung am Beispiel von Gasnetzwerken“. An beiden ist die TU Darmstadt wesentlich beteiligt.

Versuchsaufbau mit Lichtquellen für eine sichere Kommunikation. Bild: Katrin Binner
Versuchsaufbau mit Lichtquellen: Teil der Forschung im Rahmen von CROSSING sind sog. Quantum-Key-Hubs, eine Methode um sicher Schlüssel zwischen kommunizierenden Parteien zu verteilen. Bild: Katrin Binner

Von 2018 bis 2022 wird CROSSING mit weiteren rund 10 Millionen Euro gefördert. CROSSING erforscht Kryptographie-basierte Sicherheitslösungen für eine langfristig vertrauenswürdige digitale Zukunft, in der Angriffe immer mächtiger werden, besonders mit enorm leistungsfähigen Quantencomputern. Neue Akzente der zweiten Phase wollen die Teams mit der Absicherung der weltweit Billionen vernetzter Geräte (Internet of Things – IoT) und der Sicherheit von Kryptowährungen setzen.

In der ersten Förderphase gelang es, neue, gegen Quantenangriffe sichere Verschlüsselungs- und elektronische Signaturverfahren zu entwickeln, die zurzeit als internationale Standards evaluiert werden. Außerdem wurde der hochinnovative intelligente Krypto-Assistent „CogniCrypt“ vorgestellt.

Dieser ist seit kurzem Bestandteil der international größten Softwarenentwicklungsplattform Eclipse und wird vom Bundesamt für die Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) unterstützt. Der benutzerfreundliche Assistent dürfte wesentlich dazu beitragen, die häufig katastrophale Fehlbenutzung von Kryptographie zu verhindern, wie jüngst die Efail-Schwachstelle wieder drastisch demonstriert.

Gruppenbild mit dem CROSSING-Team. Bild: Ann-Katrin Braun
Das CROSSING-Team. Bild. Ann-Katrin Braun

CROSSING ist hoch interdisziplinär angelegt: Mehr als 65 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus den Gebieten Kryptographie, Systemsicherheit, Quantenphysik, Informationstheorie, Zahlentheorie, Hochleistungsrechnen und Softwaretechnik arbeiten zusammen. Die TU Darmstadt kooperiert in dem Sonderforschungsbereich mit der Universität Duisburg-Essen, der Universität Paderborn sowie dem Fraunhofer-Institut für Sichere Informationstechnologie (SIT) in Darmstadt.

„Unsere CROSSING-Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben in den vergangenen vier Jahren großartige, international sichtbare Resultate erzielt. Sie tragen signifikant dazu bei, die digitale Welt sicherer zu machen und unsere Privatheit zu schützen. Wir sind dankbar dafür, dass die DFG es uns ermöglicht, diese erfolgreiche Zusammenarbeit nun vier Jahre fortsetzen zu können – mit zahlreichen neuen Akzenten.“ (CROSSING-Sprecher Professor Johannes Buchmann)

Im Sonderforschungsbereich/Transregio „Multiskalen-Simulationsmethoden für Systeme der weichen Materie“ (Sprecherschaft: Johannes-Gutenberg-Universität Mainz, stellvertretender Sprecher an der TU Darmstadt ist Professor Nico van der Vegt) arbeiten Teams aus Physik, Chemie, Mathematik, Informatik und Ingenieurwissenschaften der Universität Mainz, des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung und der TU Darmstadt gemeinsam an einigen der drängendsten Problemen in der Multiskalenmodellierung weicher Materie.

Es geht dabei unter anderem um die Entwicklung neuer Multiskalenkonzepte zur Simulation von Transport und Nichtgleichgewichtsprozessen, aber auch um die Entwicklung adaptiver Modelle, bei denen hochaufgelöste und vergröberte Regionen in einer Simulation variabel festgelegt werden können. Teilchenbasierte Multiskalenmodelle aus Physik und Chemie werden mit Kontinuumsmodellen aus der Mathematik und den Ingenieurwissenschaften zusammengebracht, um das Forschungsgebiet als Ganzes voran zu bringen.

Der von der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg koordinierte Sonderforschungsbereich/Transregio „Mathematische Modellierung, Simulation und Optimierung am Beispiel von Gasnetzwerken“ hat sich zum Ziel gesetzt, die Schnittstellen dieser wichtigen Säulen der angewandten Mathematik zu verzahnen und gemeinsam exemplarisch anhand von Energieversorgungsstrukturen zu erforschen.

Wesentliche Beiträge liefert die TU Darmstadt mit ihren leistungsstarken Forschungsfeldern Angewandte Mathematik und Computational Fluid Dynamics; diese bilden wichtige Bestandteile des TU-Profilbereichs „Energiesysteme der Zukunft“ sowie des TU-Profilthemas „Computational Engineering“. Stellvertretender Sprecher des Transregio an der TU Darmstadt ist Professor Jens Lang, ab der nächsten Förderperiode Professor Stefan Ulbrich.

Neben der TU Darmstadt sind an dem Transregio die Humboldt-Universität zu Berlin, die Technische Universität Berlin, die Universität Duisburg-Essen und das Weierstraß-Institut für Angewandte Analysis und Stochastik beteiligt.

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