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Kryptologie

Von außen wirkt sie zunächst unscheinbar: RIVYERA ist so groß wie ein handelsüblicher Desktopcomputer, dabei jedoch deutlich schwerer. Im Inneren des maßgeschneiderten 19’’ Gehäuses schlummert ein kompaktes und leistungsfähiges FPGA-Clustersystem.

RIVYERA kommt im Rahmen der kryptologischen Forschung zum Einsatz. Wenn die Forscher vom Horst Görtz Institut für IT-Sicherheit Verschlüsselungen knacken, gleicht dieser Prozess immer auch ein wenig der sprichwörtlichen Suche nach der Nadel im Heuhaufen. Der korrekte geheime Schlüssel ist dabei verborgen in einer Unmenge möglicher anderer Schlüsselkandidaten. Doch mit Hilfe der Hochleistungs-Rechenkünstlerin können sie den Schlüssel für manche Codes (z.B. den Data Encryption Standard) im Schnitt in nur zwei Tagen finden, für den ein normaler Intel Pentium-4 Prozessor eines PCs im Schnitt mehr als 570 Jahre brauchen würde.

detail Kompakter Hochleistungscluster

„Die RIVYERA ermöglicht die erschöpfende Schlüsselsuche auf einem äußerst kompakten Hochleistungscluster, ebenso komplexere kryptanalytische Applikationen wie etwa Pollard-Rho, die Elliptische Kurvenmethode oder Time-Memory Tradeoff-Angriffe“, berichtet Prof. Dr.-Ing. Tim Güneysu, Juniorprofessor für Sichere Hardware. Das Cluster beinhaltet 128 Xilinx Spartan-3 5000 FPGAs mit je 5 Millionen Systemgattern sowie dediziertem, externen 32 MB RAM, verteilt auf insgesamt 16 Einsteckkarten mit je 8 FPGAs zur einfachen Wartung und Austausch.

Nachfolger von COPACOBANA

RIVYERA steht übrigens für “Redesign of the Increadibly Versatile Yet Energy-efficient, Reconfigurable Architecture”, was das System als Nachfolger des ursprünglichen COPACOBANA-Clusters (Cost Optimized Parallel Code Breaker) auszeichnet. Im Gehäuse der RIVYERA befindet sich ein Server-PC mit Intel Core-i7, 12 GB RAM und 1 TB Festplatte zur Steuerung und Kontrolle der FPGAs. Sie sind mit dem PC über eine PCI-Express-Schnittstelle des Server-PCs verbunden. Ein leistungsstarkes, redundantes Netzteil mit max. 1.4 kW Leistung sorgt für die notwendige Energie.


Fotos: Christian Schilling, Text: Meike Klinck