Die Kryptowährung Bitcoin funktioniert ohne eine zentrale Autorität. Möglich macht das der (digitale) proof of work, der jedoch mit einem enormen Energieverbrauch und CO₂-Ausstoß verbunden ist. Unser Projekt überträgt dieses Prinzip in die physische Welt: Wir forschen an physikalischen Einwegfunktionen, also reproduzierbaren physikalischen Prozessen, die basierend auf Eingangsparametern eine messbare Ausgabe erzeugen, für die das inverse Problem jedoch schwierig ist. Auf dieser Basis entwickeln wir ein proof of physical work Protokoll, das den globalen CO2 Ausstoß deutlich senken kann.

Damit eröffnen wir als interdisziplinäre Nachwuchsgruppe ein neues Forschungsfeld an der Schnittstelle von Kryptografie, Ingenieur- und Naturwissenschaften. Das Projekt läuft fünf Jahre und wird von der Carl-Zeiss-Stiftung gefördert.

Weitere Informationen finden Sie hier: https://doi.org/10.1002/advs.202409386

Ihre Aufgaben

• Sicherheitsdefinition. Sie definieren die Sicherheitsanforderungen an physikalische Einwegfunktionen
• Sicherheitsanalyse. Sie testen die Nicht-Invertierbarkeit mittels machine learning attacks
• Protokolldesign. Sie konzipieren ein proof of physical work Protokoll sowie Angriffsstrategien gegen dieses
• Blockchain-Simulation. Sie simulieren ein Blockchain Netzwerk basierend auf diesem Protokoll und untersuchen dessen Sicherheit
• Wissenschaftliche Kommunikation. Sie publizieren Ihre Ergebnisse und präsentieren diese auf Konferenzen
• Lehre. Sie arbeiten im Team an den Lehrveranstaltungen des Instituts mit

Unsere Arbeitsgruppe heißt Particle Dynamics in Heterogeneous Systems ( https://pdhs-group.com ) und ist am Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Mechanik angesiedelt. Sie arbeiten eng mit einer/einem weiteren Doktorandin/Doktoranden (w/m/d) aus dem technischen bzw. naturwissenschaftlichen Bereich zusammen. Wir gewähren eine gesicherte Projektfinanzierung für fünf Jahre mit Möglichkeit zur Promotion.

• Sie verfügen über ein abgeschlossenes Masterstudium im Bereich Computer Science, bevorzugt mit Schwerpunkt Kryptografie und verfügen über sehr gute Englischkenntnisse
• Sie bringen Interesse an theoretischen, kryptographischen aber auch technischen Fragestellungen sowie machine learning und Simulation mit
• Sie zeigen Initiative, Motivation, Kreativität und gute Kommunikationsfähigkeiten
• Sie sind bereit zu reisen, international zu kooperieren und Ihre Ergebnisse auf Konferenzen zu präsentieren