Seitenkanalangriffe sind eine erhebliche Bedrohung für die Sicherheit von kryptographischen Implementierungen. Anders als bei den traditionellen Black-Box-Angriffen, die nur die Eingaben und Ausgaben von kryptographischen Verfahren betrachten, greifen Seitenkanalangriffe auch auf die inneren Abläufe zu, indem sie physikalisches Leakage beobachten, das von dem Gerät ausgegeben wird, während es kryptografische Algorithmen ausführt. Ein bekanntes Beispiel ist die Klasse der Power-Analyse-Angriffe, bei der der Stromverbrauch des zugrundeliegenden Geräts gemessen wird, um die geheimen Schlüssel des implementierten Kryptosystems wiederherzustellen. Seit der Einführung in den späten 90er Jahren, erfährt das Problem der Absicherung kryptografischer Systeme gegenüber Seitenkanalanalysen erhebliche Aufmerksamkeit in der kryptografischen Forschungsgemeinschaft. Insbesondere im Forschungszweig der theoretischen Kryptographie sind Anstrengungen unternommen worden, Leakage durch Seitenkanäle formal zu modellieren und beweisbar sichere kryptografische Schemata zu entwickeln. Die Konzeption eines formalen Modells, das mögliches Leakage realistisch erfasst sowie die Konstruktion von sicheren Primitiven, die ausreichend effizient für den praktischen Einsatz sind, sind nach wie vor anspruchsvolle Forschungsziele. Dieser Forschungsbereich wird üblicherweise als Leakage-Resiliente Kryptographie bezeichnet. In dieser Dissertation werden drei Hauptforschungsrichtungen untersucht. Die erste konzentriert sich auf die Technik des „Masking“, welche der beliebteste Ansatz ist, um Power-Analyse-Angriffen entgegenzuwirken. In diesem Zusammenhang analysiert diese Arbeit mögliche Methoden zur Verbesserung der Effizienz von Masking-Implementierungen, mit dem Ziel, den Leistungsabfall zu überwinden, der ein häufiger Nachteil solcher Verfahren ist. Insbesondere bieten wir neue und effizientere Algorithmen für die Berechnung von grundlegenden Operationen in zwei Arten von Masking-Verfahren: das „Boolesche Masking“ und das Skalarprodukt-Masking. Die zweite Forschungsrichtung dieser Arbeit befasst sich mit dem Problem der Formalisierung von Sicherheitsanforderungen für Hardware-Implementierungen. Die beweisbare Sicherheit von software-orientiertem Masking wird seit der Einführung der Leakage-Resilienten Kryptographie betrachtet, jedoch wurde der komplexeren Aufgabe der beweisbaren Sicherheit von hardware-orientiertem Masking erst in jüngster Zeit Aufmerksamkeit geschenkt. Wir diskutieren die verschiedenen Herausforderungen in diesem Bereich und stellen ein neues theoretisches Modell vor, das sogenannte „robuste Probing-Modell", welches die Bedingungen für sichere Implementierung komplexer Algorithmen in der Praxis erfasst und einen Leitfaden für Programmierer darstellt. Der letzte Teil dieser Arbeit befasst sich schließlich mit dem Schutz von Algorithmen, die in Gitter-basierten Konstruktionen eingesetzt werden, welche im Bereich der Post-Quantum-Kryptographie untersucht werden. Obwohl mehrere Arbeiten die Anwendung von Masking-Verfahren auf Standard-Kryptosysteme untersuchen, zählt dies für die meisten Post-Quantum-Schemata noch zur laufenden Forschung. In dieser Dissertation untersuchen wir die Maskierung eines Algorithmus zur Erzeugung der Binomial-Verteilung, die vielen Gitterbasierten-Verfahren zugrunde liegt.