Mit der fortschreitenden Digitalisierung drängen vernetzte Geräte in immer mehr Alltagsbereiche vor. Diese sind jedoch häufig anfällig für Cyberattacken; in der Vergangenheit waren neben der Industrie und Wirtschaft auch viele Endverbraucher, wie etwa die Nutzer von Onlinediensten, betroffen. Ein deutsches Konsortium aus Industrie sowie Universitäts- und Wissenschaftsinstituten will diese Systeme künftig dank lichtbasierter Datenübertragung und -berechnung sicherer machen. In den kommenden drei Jahren soll das Projekt „Silhouette“ (Silicon Photonics for Trusted Electronic Systems) dazu universell anwendbare Lösungen entwickeln. Das BMBF fördert das Projekt im Rahmen der Initiative „Vertrauenswürdige Elektronik“ mit rund 12 Millionen Euro.
Mit dem Internet der Dinge (IoT), also der Vernetzung zahlreicher intelligenter physischer und virtueller Gegenstände, generieren bereits jetzt zahlreiche Applikationen Mehrwert für Industrie, Logistik und Wirtschaft. Bis zum Jahr 2025 wird eine Steigerung von 30 auf 75 Milliarden IoT-Geräte prognostiziert. Entsprechend wird weltweit an einer verbesserten Sicherheit dieser Anlagen gearbeitet, um sensible Daten vor einer missbräuchlichen Nutzung durch Dritte zu schützen. Dabei kommen unter anderem immer stärkere, hardwareunterstützte kryptografische Algorithmen zum Einsatz. Doch mit den stetig steigenden Kommunikationsgeschwindigkeiten entsteht hier ein zunehmend negatives Kosten- und Energiebudget.
„Mit einer Erweiterung der siliziumbasierten Technologien um photonische, also Licht-basierte, Spezialkomponenten können wir diesem Dilemma begegnen“, erklärt Marcus Pietzsch, Wissenschaftler am Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS in Dresden und Koordinator des Projekts Silhouette. Im Projekt soll daher eine universelle Plattformlösung zur Entwicklung solcher hybriden Systeme entstehen. Wesentlicher Kernpunkt ist es, sicherheitskritische elektrische Signale konsequent in optische Signale zu wandeln, weiter zu verarbeiten bzw. zu validieren und schließlich zurück zu wandeln. „Allein die photonischen Übertragungskanäle bieten hier den Vorteil, sowohl kaum manipulierbar als auch abhörsicher zu sein“, so Pietzsch weiter.
