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Belauschen Quanten-Spione bald die 5G-Netze?

IBM-Quantencomputer. Foto: Graham Carlow für IBM

Knacken Quantencomputer bald auch als abhörsicher geglaubte 5G-Netze? Foto: Graham Carlow für IBM

Dresdner Exzellenzpreise für Forschungen an Mobilfunklücken, Supraleiter und organische Elektronik verliehen

Dresden, 20. März 2022. Eigentlich sollten Mobilfunknetze der 5. Generation (5G) besonders angriffssicher werden, das hatten die Entwickler ursprünglich versprochen. Doch als 5G fertig zertifiziert und scharfgeschaltet war, zeigten sich eben doch allerlei Sicherheitslücken – keine gravierenden zwar, aber doch nutzbar für Angreifer mit viel Ressourcen wie etwa Geheimdienste: Einerseits könnten sie mit gezielten elektromagnetischen Schüssen, also EM-Pulsen, beispielsweise die 5G-basierten Campusnetze in hochvernetzten Industriefabriken lahmlegen. Ungeklärt bis zum heutigen Tage, ob chinesische Anbieter wie Huawei geheimdienstliche Hintertüren (Backdoors) in ihre 5G-Netzausrüstungen eingebaut haben. Und nicht zuletzt entwickelt sich derzeit die Quantencomputer-Entschlüsselungstechnik mit hohem Tempo – und diese neuartigen Super-Codeknacker könnten womöglich bald manche als abhörsicher geltende Verbindung doch belauschen.

Andrey Ruzhanskiy: Foto: privat, Dresden Excellence Award

Andrey Ruzhanskiy: Foto: privat, Dresden Excellence Award

Software simuliert Angriffe

Wie sich solche und andere Angreifer durch spezielle Computerprogramme simulieren und schließlich auch ausschalten lassen, damit beschäftigt sich unter anderem der Nachwuchsforscher Andrey Ruzhanskiy von der TU Dresden. Seine darauf basierende Abschlussarbeit „Untersuchungen zur Durchsetzbarkeit des Schutzziels Verfügbarkeit in 5G-Netzen unter Berücksichtigung nicht-vertrauenswürdiger Hersteller von 5G-Komponenten“ galt einer Jury aus Wissenschaftlern und Kommunalpolitikern als so zukunftsweisend, dass sie den jungen Informatiker mit einem der „Dresden Excellence Award 2021“ ausgezeichnet hat.

Die Visualisierung zeigt, wie sich Siemens ein 5G-Campusnetz in der Industrie vorstellt. Grafik: Siemens

Die Visualisierung zeigt, wie sich Siemens ein 5G-Campusnetz in der Industrie vorstellt. Grafik: Siemens

OpenRAN ist vorerst kein Ausweg

Ruzhanskiy hatte sich zuvor bereits durch seine Mitarbeit an einer OpenRAN-Studie ausgezeichnet. In dieser Studie hatten Dresdner Mobilfunkexperten für das „Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik“ (BSI) untersucht hatten, ob und wie sich Handy-Netze durch eine Software-Zwischenschicht unabhängig von Spezialherstellern wie eben Huawei, Cisco, Nokia & Co. machen lassen. Im Fokus steht dabei eine Technologie, die sich „Open Radio Access Network“ (ORAN beziehungsweise OpenRAN) nennt. In der Studie waren die Autoren zwar zu dem Ergebnis gekommen, dass OpenRAN noch zu viele Sicherheitslücken hat, sich diese aber prinzipiell schließen lassen. Und dabei geht es nicht nur um die Abwehr neugieriger US-amerikanischer oder chinesischer Spione. Vielmehr könnte ein OpenRAN-Ansatz – zum Beispiel in der nächsten Mobilfunkgeneration 6G – auch Mittelständlern aus Deutschland und speziell auch aus Sachsen neue Märkte erschließen. Denn wenn keine teure Spezialhardware mehr in den Handy-Stationen verbaut werden muss, sondern Standard-PC-Technik beziehungsweise Rechnerwolken die Netzwerke organisieren können, dann können in diesem Marktsegment auch mehr reine Softwareschmieden mitspielen.

Relevanz für Stadtgesellschaft fließt in Preisvergabe ein

Und eben dies gehört auch zu den besonderen Kriterien, damit ein Forscher oder eine Forscherin einen der mit insgesamt 30.000 Euro dotierten „Dresden Excellence Awards“ bekommen kann: Einerseits zählt hier die fachliche Exzellenz, andererseits aber auch die wirtschaftspolitische und gesellschaftliche Relevanz der Arbeit für Dresden.

Weitere Preisträger:

Lukas Grambole: Foto: privat, Dresden Excellence Award

Lukas Grambole: Foto: privat, Dresden Excellence Award

Lucas Grambole: Fremdfinanzierung für Sachsenenergie

Dies gilt auch für die weiteren Preisträger des jüngsten Dresdner Exzellenzpreises: Den mit 3000 Euro dotierten Preis für eine herausragende Bachelorarbeit bekam der junge Wirtschaftswissenschaftler Lucas Grambole von der Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden. Er hatte „Langfristige Instrumente zur Fremdfinanzierung für die Sachsenenergie AG“ untersucht.

Shreenanda Ghosh. Foto: privat, Dresden Excellence Award

Shreenanda Ghosh. Foto: privat, Dresden Excellence Award

Shreenanda Ghosh und die Supraleiter

Dr. Shreenanda Ghosh von der TU Dresden erhielt einen mit 9000 Euro dotierten Preis für ihre Promotion über die „Manipulation of time reversal symmetry breaking super-conductivity in Sr2RuO4 by uniaxial pressure“. Darin hatte sie spezielle Druckzellen beschrieben, mit denen sich supraleitende Materialien besser als bisher untersuchen lassen. Letztlich zielen diese Untersuchungen auf einen der „Heiligen Grale“ der Physik: Gesucht wird ein Werkstoff, der auch bei Zimmertemperatur Strom widerstandslos leitet. Allein bei der Energieübertragung könnten supraleitende Hochspannungsleitungen bis zu 15 Prozent der Energieverluste in den Stromnetzen einsparen.

Hans Kleemann. Foto: privat, Dresden Excellence Award

Hans Kleemann. Foto: privat, Dresden Excellence Award

Hans Kleemann und die organischen Transistoren

Den mit 12.000 Euro dotierten „Dresden Excellence Award 2021“ für die beste Habilitation errang Dr. Hans Kleemann: Der Leiter der Arbeitsgruppe für „Organic Devices and Structures“ am Institut für angewandte Physik der TU Dresden skizzierte in seiner Arbeit die Herausforderungen sowie Lösungsansätze, um organischer Elektronik aus Dresden endlich zum Durchbruch zu verhelfen. Dabei setzt er unter anderem auf vertikale Transistor-Architekturen, die organische Elektronik bis hinein in die Gigahertz-Liga hieven, die bisher siliziumbasierten Chips vorbehalten waren.

Robert Franke ist der Amtsleiter für Wirtschaftsförderung in Dresden und probiert hier gerade im Bosch-Werk eine AR-Datenbrille aus. Foto (freigestellt): Heiko Weckbrodt

Robert Franke ist der Amtsleiter für Wirtschaftsförderung in Dresden und probiert hier gerade im Bosch-Werk eine AR-Datenbrille aus. Foto (freigestellt): Heiko Weckbrodt

In diesem Jahr hatten sich 42 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler um die Auszeichnungen beworben. „Die aktuellen gesellschaftlichen Themen spiegeln sich in den Arbeiten wider: von Klimaschutz, Nachhaltigkeit, Energieversorgung bis hin zu Digitalisierung und Pandemie-Folgen“, betonte Robert Franke, der die Wirtschaftsförderung in der Stadt leitet. „Alle ausgezeichneten Arbeiten haben praktische Anwendungsbezüge und hohen Wert für unser Leben – heute und in Zukunft.“

Die Stadt vergibt die Dresdner Exzellenzpreise seit 2017, um die Exzellenzintiativen der TU Dresden zu unterstützen. Organisator ist das Dresdner Amt für Wirtschaftsförderung. Juryvorsitzender ist Oberbürgermeister Dirk Hilbert (FDP). Für die nächste Auszeichnungsrunde nimmt die Jury bis zum 10. November 2022 Bewerbungen entgegen. Weiter Informationen finden sich im Netz unter dresden.de/excellenceaward.

Autor: Heiko Weckbrodt

Quellen: LHD, Wettbewerbseite, Oiger-Archiv

Zum Weiterlesen:

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