In November 2010 wurde der neue elektronische Personalausweis (nPA) in Deutschland eingeführt. Neben der ursprünglichen Verwendung als ’optisches’ Identifikationsdokument, kann ein Ausweiseigentümer den nPA verwenden, um sich in Grenzkontrollen auszuweisen oder die Sicherheit bei dem Authentisierungsvorgängen im Internet zu verstärken. Der nPA wirkt hier als Mittel, um zuverlässig persönliche Daten zu einem Dienstanbieter oder dem Terminal zu transferrieren. Das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) führte mehrere kryptograpische Protokolle ein, welche nun im nPA eingesetzt werden.

Das Password Authenticated Connection Establishment (PACE) Protokoll, welches auf kryptographisch schwachen Passwörtern basiert, wie die von Nutzern ausgewählten PIN, sichert die kabellose Kommunikation zwischen dem nPA und dem Lesegerät des Nutzers. Anschließend wird das Extended Access Control Protokol zwischen der Chipkarte und dem Diensteanbieter ausgeführt, um sich gegenseitig zu authentifizieren und sich auf einen gemeinsamen geheimen Sitzungsschlüssel zu einigen. Dieser Schlüssel wird dann in dem Protokoll für sichere Kanäle mit dem Namen Secure Messaging (SM) verwendet. Schlussendlich bietet ein optionales Protokoll namens Restricted Identification (RI) eine Methode an, Pseudonyme zu verwenden, welche innerhalb individuellen Diensteanbieter wiedererkennbar sind, allerdings anonym gegenüber anderen (selbst böswilligen) Diensteanbieter bleiben.

Diese Dissertation besteht aus zwei Teilen. Zum einen präsentieren wir die oben genannten Protokolle und liefern eine gründliche Sicherheitsanalyse aus kryptograpischen Gesichtspunkt. Wir zeigen, dass der nPA eine vernünftige Sicherheit für eine Authentifikation und den Austausch von sensiblen Daten bietet, welche jegliche Bedenken den neuen elektronischen Personalausweis aus Sicherheitsgründen nicht zu nutzen, ausräumen sollte. Im zweiten Teil dieser Dissertation führen wir zwei mögliche Änderungen ein, welche die Sicherheit der Protokolle noch weiter erhöhen könnten. Genauer: wir zeigen wie (a) dem PACE Protkoll eine zusätzliche Chip Authentifizierung hinzugefügt werden kann, und (b) das RI Protokoll so erweitert werden kann, dass Nutzer Signaturen unter ihren Pseudonymen erstellen können.