(Bachelor/Master/Praktikum) Survey über Homomorphe Verschlüsselung: Anwendungen und Kryptosysteme

Motivation

Homomorphe Verschlüsselung ist eine der vielversprechendsten Technologien im Bereich der Kryptografie, da sie es ermöglicht, Berechnungen auf verschlüsselten Daten durchzuführen, ohne diese vorher entschlüsseln zu müssen. Diese Technologie bietet weitreichende Anwendungsmöglichkeiten, insbesondere im Bereich der Datensicherheit, Cloud-Computing und des Datenschutzes.

Ziele

Das Ziel dieser Abschlussarbeit ist es, eine umfassende Übersicht (Survey) über den aktuellen Stand der Forschung im Bereich der homomorphen Verschlüsselung zu erstellen. Dabei sollen insbesondere folgende Aspekte behandelt werden:

1. Kryptosysteme:

   Vergleich und Analyse existierender homomorpher Kryptosysteme. Dazu gehören Systeme wie: Paillier, BGV, BGF, CKKS, TFHE, ...

2. Anwendungsgebiete:

   Untersuchung der praktischen Einsatzmöglichkeiten von homomorpher Verschlüsselung in verschiedenen Branchen und Anwendungsfällen, wie z.B.:

   • Cloud-Computing (Berechnungen über verschlüsselte Daten in der Cloud)
   • Datenschutz in maschinellem Lernen (Privacy-Preserving Machine Learning)
   • Sichere Datenverarbeitung in der Medizin oder Finanzindustrie
3. Herausforderungen und offene Probleme:

   Diskussion aktueller Herausforderungen, wie Rechenaufwand, Effizienz und Skalierbarkeit und Optimierungsmöglichkeiten homomorpher Kryptosysteme.

Rahmenbedingungen

• Notwendiges Vorwissen kann sich dabei während der Arbeit angeeignet werden, es findet eine intensive Betreuung statt
• Einarbeitung in das Themengebiet der homomorphen Verschlüsselung
• Zeitlich flexibel planbar
• Geringes Risiko für Verzögerungen aufgrund klar definierter Literaturarbeit

Wir bieten

• Interessante Arbeiten in aktuellen Forschungsthemen
• Möglichkeit der Einbringung eigener Ideen bei der Lösungsgestaltung
• Gute und intensive Betreuung

Dauer
   3 - 6 Monate (je nach Art der Arbeit)

Kontakt

Simon Engel, M.Sc.
simon.engel@uni-wuerzburg.de

Thomas Prantl, M.Sc.
thomas.prantl@uni-wuerzburg.de