WEBVTT 00:02.560 --> 00:07.620 KIT-Audio, der Forschungspodcast des Karlsruher Instituts für 00:07.620 --> 00:08.300 Technologie. 00:11.080 --> 00:12.780 Die digitale Welt. 00:13.380 --> 00:16.940 Unbestritten hat uns der Einzug der digitalen Technologien und der 00:16.940 --> 00:19.420 Vernetzung einen gewaltigen Schritt nach vorne gebracht. 00:20.060 --> 00:23.560 Sei es in der Vernetzung mit Freunden und Familie, in der Logistik 00:23.560 --> 00:27.620 beim effizienten und termingerechten Transport von Waren oder in der 00:27.620 --> 00:29.940 Forschung beim Austausch riesiger Datenmengen. 00:30.000 --> 00:33.660 Doch Digitalisierung und Vernetzung haben uns auch durchschaubarer und 00:33.660 --> 00:34.740 angreifbarer gemacht. 00:35.140 --> 00:36.920 Als Individuen wie als Gesellschaft. 00:37.900 --> 00:41.200 Zum Glück gibt es ein Werkzeug, das hilft, sich dagegen zu wehren. 00:41.660 --> 00:42.480 Die Kryptografie. 00:43.220 --> 00:46.760 Drei Fallbeispiele, wie Kryptografie das Leben ein wenig geschützter 00:46.760 --> 00:47.260 machen kann. 00:47.800 --> 00:49.180 Ein Podcast von Jan Rehm. 00:50.600 --> 00:52.300 KIT-Audio. 00:53.020 --> 00:54.060 Forschung hören. 00:58.260 --> 01:05.220 Die Kryptografie war jahrtausendelang einfach nur die Lehre von den 01:05.220 --> 01:06.140 Geheimschriften. 01:06.280 --> 01:10.580 Prof. Jörn Müller-Quade, Inhaber des Lehrstuhls für Kryptografie und 01:10.580 --> 01:14.520 Sicherheit am Karlsruher Institut für Technologie sowie Sprecher des 01:14.520 --> 01:17.520 Kompetenzzentrums für IT-Sicherheit Castell. 01:17.520 --> 01:21.780 Das hat sich erst geändert, als wahrscheinlich die Telegrafie, 01:22.240 --> 01:24.440 Kryptografie umso wichtiger machte. 01:25.200 --> 01:28.980 Die Lehre von den Geheimschriften und der Verschlüsselung ist alt, 01:29.300 --> 01:30.200 sehr alt sogar. 01:30.880 --> 01:34.700 Eine der bekanntesten Verschlüsselungstechniken ist die Cäsarschiffre, 01:34.920 --> 01:36.560 auch Verschiebeschiffre genannt. 01:37.000 --> 01:40.720 Der Überlieferung nach benutzte der Imperator diese Technik, um 01:40.720 --> 01:44.440 militärische Botschaften vor den Augen seiner Gegner zu verbergen. 01:44.440 --> 01:49.040 Dabei ersetzt derjenige, der verschlüsseln will, jeden Buchstaben des 01:49.040 --> 01:53.380 Textes durch den Buchstaben, der zum Beispiel sechs Stellen weiter 01:53.380 --> 01:53.740 steht. 01:54.420 --> 01:59.460 Aus K-I-T-Audio würde so Q-O-Z-Ga-Ju. 01:59.940 --> 02:03.580 So gut die Idee war, so leicht ist das zu knacken. 02:03.580 --> 02:08.280 Jeder Buchstabe wird in gleicher Weise immer wieder verschlüsselt, 02:08.340 --> 02:12.400 sodass die häufigsten Buchstaben die häufigsten Buchstaben bleiben. 02:12.520 --> 02:16.020 Das heißt, wenn Sie den im deutschen häufigsten Buchstabe, das E, 02:16.480 --> 02:21.780 durch ein X ersetzen würden, würde auf einmal in dem neuen Text das X 02:21.780 --> 02:23.240 der häufigste Buchstabe sein. 02:23.600 --> 02:27.360 Und das könnte Ihnen den Hinweis geben, wenn Sie das lesen wollen, 02:28.020 --> 02:29.440 dass das ein E sein könnte. 02:29.440 --> 02:35.020 Außerdem sind kurze Worte normalerweise relativ leicht zu raten und 02:35.020 --> 02:39.840 damit kann man relativ leicht, sogar von Hand, solche Cäsar-Chiffrate 02:39.840 --> 02:40.940 entschlüsseln. 02:41.220 --> 02:45.920 Cäsars Kniff ist nicht erst heute bekannt und die Kryptografie selbst 02:45.920 --> 02:47.500 hat sich auch weiterentwickelt. 02:48.040 --> 02:51.460 Heute verschlüsselt sie nicht nur Nachrichten und Daten, sie hilft 02:51.460 --> 02:56.280 auch, Informationen mit einem eindeutigen Stempel zu signieren oder 02:56.280 --> 02:58.520 Vertrauen digital zu besiegeln. 02:59.520 --> 03:04.860 Wenn man unter Kryptografie nur Verschlüsselung verstehen würde, dann 03:04.860 --> 03:09.000 würden wir selbst da einige Fortschritte in der Zukunft zu erwarten 03:09.000 --> 03:09.400 haben. 03:10.080 --> 03:14.200 Aber Kryptografie ist so viel mehr und deshalb wird sie viel, viel 03:14.200 --> 03:15.600 wichtiger in Zukunft werden. 03:16.200 --> 03:20.740 Online-Wahlverfahren könnten die Demokratie stärken und die 03:20.740 --> 03:25.120 Kryptografie bietet eben auch Cryptocurrencies zum Beispiel, die im 03:25.120 --> 03:26.860 Moment stark gehypt werden. 03:26.860 --> 03:30.360 Und ich weiß auch nicht, ob sich das durchsetzen wird, aber die 03:30.360 --> 03:35.680 Grundprinzipien dahinter, sozusagen eine sichere Währung aufzusetzen, 03:36.160 --> 03:41.160 obwohl die Leute sich gegenseitig misstrauen, so dass das Vertrauen 03:41.160 --> 03:45.800 verteilt ist und es keine zentrale Instanz braucht, solche Prinzipien 03:45.800 --> 03:49.860 werden sich in Zukunft durchsetzen und der Kryptografie einen enormen 03:49.860 --> 03:50.680 Aufwind verschaffen. 03:55.520 --> 03:59.480 Wir haben uns drei zukunftsweisende Forschungen angesehen, die zeigen, 03:59.840 --> 04:01.340 was Kryptografie leisten kann. 04:01.820 --> 04:05.040 Wir sind im Kompetenzzentrum für angewandte Sicherheitstechnologie, 04:05.300 --> 04:07.800 kurz KASTELL am KIT in Karlsruhe. 04:11.970 --> 04:14.850 Ich bin Andy Rupp von der Arbeitsgruppe Kryptografie und Sicherheit 04:14.850 --> 04:15.850 vom KIT. 04:16.110 --> 04:18.990 Es ist nahezu egal, in welchem Supermarkt man einkauft. 04:19.410 --> 04:22.270 Beim Bezahlen kommt unausweichlich die Frage, haben Sie eine 04:22.270 --> 04:22.970 Bonuskarte? 04:23.490 --> 04:28.570 Sie heißen Deutschlandcard, Payback, Bahnbonus oder Shell Club Smart. 04:29.190 --> 04:32.630 So unterschiedlich die Namen, so unterschiedlich der Einsatz, so 04:32.630 --> 04:33.710 gleich die Hintergedanken. 04:34.750 --> 04:37.550 Zuallererst möchte man seine Kunden an sich binden. 04:38.070 --> 04:41.730 Dazu gibt es Punkte, die der Kunde, wenn er genug gesammelt hat, gegen 04:41.730 --> 04:44.590 kleine oder größere Prämien eintauschen kann. 04:45.070 --> 04:47.630 Auf den ersten Blick eine Win-Win-Situation. 04:48.050 --> 04:49.850 Oder steckt da noch mehr dahinter? 04:49.850 --> 04:54.010 Schon die schiere Anzahl verschiedener Bonuskartensysteme sollte klar 04:54.010 --> 04:56.750 machen, hier gibt es viel zu holen. 04:56.850 --> 04:58.330 Nur nicht bei Dr. Andy Rupp. 04:58.990 --> 05:04.150 Ich persönlich habe keine Bonuskarten, aber meine Frau hat Bonuskarten 05:04.150 --> 05:08.110 und probiert mir auch regelmäßig eine Bonuskarte mitzugeben, damit ich 05:08.110 --> 05:08.810 damit einkaufe. 05:08.930 --> 05:11.330 Denn Andy Rupp misstraut den Bonussystem. 05:11.750 --> 05:15.530 Er weiß, wie viele Daten mit den Karten gesammelt werden und was 05:15.530 --> 05:17.050 Analysten daraus lesen können. 05:17.050 --> 05:20.410 Was kann aus diesen Daten denn herausgelesen werden? 05:20.590 --> 05:23.430 Also ich weiß jetzt eigentlich, mal ganz naiv gesagt, ich weiß jetzt 05:23.430 --> 05:26.130 eigentlich nur, da war jemand einkaufen, ich weiß, was er eingekauft 05:26.130 --> 05:28.170 hat, aber was mache ich denn mit diesen ganzen Daten? 05:28.450 --> 05:31.270 Ja, ich glaube, das ist das generelle Problem, dass sich viele Leute 05:31.270 --> 05:34.390 gar nicht vorstellen können, was man mit solchen Daten überhaupt 05:34.390 --> 05:35.190 ableiten kann. 05:35.810 --> 05:39.330 Also man kann ja da wunderbar erstens mal Bewegungsprofile generieren, 05:39.530 --> 05:42.550 man sieht wann, wo eine Person war, zumindest mal zum Einkaufen. 05:42.550 --> 05:46.250 Aber auch Personenprofile, das heißt, man kann vielleicht Rückschlüsse 05:46.250 --> 05:51.050 über den Gesundheitszustand, Religionszugehörigkeit oder dergleichen 05:51.050 --> 05:51.410 ziehen. 05:51.530 --> 05:54.170 Können Sie dafür mal ein griffiges Beispiel geben, wie kann ich denn 05:54.170 --> 05:58.650 aus den Daten meines Einkaufs auf Lebensgewohnheiten, auf Religion 05:58.650 --> 05:59.750 oder auf andere Dinge schließen? 05:59.750 --> 06:03.110 Ein gutes Beispiel wäre vielleicht ein Einkauf im Drogeriemarkt. 06:03.270 --> 06:06.870 Wenn ich da regelmäßig irgendwelche pflanzlichen Beruhigungsmittel 06:06.870 --> 06:10.270 kaufe, dann lässt das vielleicht doch Rückschlüsse zu über mein 06:10.270 --> 06:10.890 Stresslevel. 06:11.410 --> 06:15.830 Oder als junge Frau kaufe ich da auf einmal bestimmte Vitamine ein, 06:15.910 --> 06:18.570 die man während einer Schwangerschaft typischerweise einnimmt. 06:19.170 --> 06:21.570 Das ist ja dann auch Rückschlüsse zu, ob ich vielleicht dann doch 06:21.570 --> 06:22.410 schwanger bin oder nicht. 06:22.410 --> 06:25.510 Dann das Beispiel Religionszugehörigkeit. 06:25.710 --> 06:29.350 Ja, da könnte man vielleicht Rückschlüsse ziehen, wenn man sieht, dass 06:29.350 --> 06:33.350 vielleicht nur halalgerechte Lebensmittel im Supermarkt eingekauft 06:33.350 --> 06:36.510 werden und im Bekleidungsgeschäft ein Kopftuch oder sowas. 06:36.730 --> 06:39.190 Der Fall der erkannten Schwangerschaft ist so passiert. 06:39.690 --> 06:43.390 Eine junge Kundin aus den USA nutzte die Kundenkarte ihres Vaters zum 06:43.390 --> 06:43.890 Einkauf. 06:43.890 --> 06:48.010 Die Supermarktkette, zu der die Karte gehörte, analysierte die Daten 06:48.010 --> 06:50.890 und kam zum Schluss, da ist jemand schwanger und schickte eine 06:50.890 --> 06:53.330 Glückwunschkarte nebst passender Sonderangebote. 06:53.890 --> 06:57.010 Der Vater der jungen Frau beschwerte sich erzürnt, musste dann aber 06:57.010 --> 06:59.010 lernen, Daten lügen nicht. 06:59.010 --> 07:03.530 Nun haben Sie ein System entwickelt, das dem allem vorbeugen soll. 07:03.610 --> 07:06.670 Es soll mit diesen ganzen Problemen in gewisser Weise aufräumen. 07:06.770 --> 07:08.570 Es soll kein Privatsphärenproblem geben. 07:08.950 --> 07:10.270 Was machen Sie anders? 07:10.710 --> 07:14.430 Wir machen im Prinzip das Kundendevice, diese Karte, oder bei uns ist 07:14.430 --> 07:16.990 es vielmehr ein Smartphone, intelligenter. 07:17.290 --> 07:20.230 Das heißt, es wird nicht nur eine ID übermittelt, die dann den 07:20.230 --> 07:24.670 Einkäufen zugeordnet wird, sondern dieses Smartphone speichert sowas 07:24.670 --> 07:26.830 wie ein digitales Sparschwein. 07:27.310 --> 07:31.310 Und der Betreiber führt dann halt mit dem Smartphone Interaktionen 07:31.310 --> 07:35.450 aus, basierend auf kryptografischen Protokollen, mit denen er dann den 07:35.450 --> 07:37.390 Inhalt dieses Sparschweins manipulieren kann. 07:37.490 --> 07:40.510 Sprich, er kann Punkte aufbuchen oder auch wieder abziehen. 07:40.750 --> 07:43.350 Wir haben jetzt hier die Punkte, aber warum ist diese Karte, oder in 07:43.350 --> 07:45.870 dem Fall ist das ja eine virtuelle Karte auf dem Smartphone, warum 07:45.870 --> 07:47.730 kann ich die nicht zurückbeziehen auf eine Person? 07:47.850 --> 07:49.850 Wie verschleiern Sie diese einzelne Karte? 07:49.890 --> 07:51.230 Die muss ja auch sowas wie eine ID haben. 07:51.230 --> 07:54.470 Die Karte hat eigentlich keine ID, aber man muss trotzdem 07:54.470 --> 07:58.210 sicherstellen natürlich, dass die Transaktionen mit diesem Sparschwein 07:58.210 --> 07:59.150 nicht verkettbar sind. 07:59.530 --> 08:03.290 Das heißt, man muss dieses Sparschwein eigentlich immer modifizieren, 08:03.530 --> 08:07.110 im Prinzip illustrativ gesprochen umlackieren, dass das Sparschwein 08:07.110 --> 08:08.950 bei jedem Einkauf anders aussieht. 08:09.050 --> 08:09.670 Wie macht man das? 08:09.970 --> 08:13.470 Das sind kryptografische Operationen, man rerandomisiert dieses 08:13.470 --> 08:14.390 Sparschwein im Prinzip. 08:14.390 --> 08:18.590 Man verwürfelt sozusagen seine ID, also das heißt, ich baue das immer 08:18.590 --> 08:22.170 um, jedes Mal bei jedem Mal erscheint diese Karte wie eine ganz andere 08:22.170 --> 08:22.510 Karte. 08:22.510 --> 08:26.030 Richtig, und es ist auch keine ID mehr, es ist was komplexeres 08:26.030 --> 08:28.710 mathematisches Objekt, möchte ich mal sagen. 08:28.830 --> 08:33.170 Man rerandomisiert das und dadurch sieht dieses Objekt jedes Mal, wenn 08:33.170 --> 08:34.350 ich es benutze, anders aus. 08:34.550 --> 08:38.230 Das macht es aber auch schwieriger, Sicherheit zu garantieren, weil 08:38.230 --> 08:42.770 man möchte ja trotzdem haben, dass der Betreiber feststellen kann, das 08:42.770 --> 08:46.410 ist ein legitimes Sparschwein und nicht irgendwas, was sich der Kunde 08:46.410 --> 08:47.530 vielleicht ausgedacht hat. 08:47.530 --> 08:51.590 Mithilfe einer kryptografischen Lösung können Bonus-Kartensysteme 08:51.590 --> 08:54.290 künftig ein wenig weniger verräterisch werden. 08:54.630 --> 08:57.610 Und wenn sie es doch werden, weiß der Systembetreiber wenigstens 08:57.610 --> 08:59.130 nicht, wer die Karte nutzt. 08:59.910 --> 09:02.710 Auch andere Bonus-Systeme sind für Andy Rupp denkbar. 09:03.150 --> 09:07.390 Zum Beispiel als Gegenleistung dafür, dass man das eigene Elektroauto 09:07.390 --> 09:11.510 als Energiepuffer bereitstellt oder eigene Gesundheitsdaten teilt. 09:11.510 --> 09:15.590 Beides durchaus sensible Bereiche des Lebens, die einen kräftigen 09:15.590 --> 09:16.710 Schutz vertragen können. 09:17.590 --> 09:19.330 Noch ist Rupps System nicht fertig. 09:19.810 --> 09:23.130 Aktuell verschlingen die Algorithmen so viel Rechenleistung, dass die 09:23.130 --> 09:25.710 Karte nur virtuell auf einem Smartphone existiert. 09:26.410 --> 09:29.430 Künftig will der Wissenschaftler das System aber auch auf Chipkarten 09:29.430 --> 09:30.190 zum Laufen bringen. 09:36.360 --> 09:39.360 Die Vorbereitungen laufen auf Hochtouren. 09:39.480 --> 09:42.800 Kilometer Papier werden bedruckt, blitzsaubere Mülltonnen 09:42.800 --> 09:43.580 bereitgestellt. 09:44.020 --> 09:45.540 Im September wird der 19. 09:45.780 --> 09:47.680 Deutsche Bundestag gewählt werden. 09:48.200 --> 09:52.840 Ganz traditionell in allgemeiner, unmittelbarer, freier, gleicher und 09:52.840 --> 09:53.720 geheimer Wahl. 09:54.180 --> 09:58.480 Und ganz traditionell auf Papierwahlzetteln und mit Stift zum 09:58.480 --> 09:59.160 Ankreuzen. 09:59.160 --> 10:01.400 Doch ist das noch zeitgemäß? 10:01.760 --> 10:05.300 Wenn wir Bankgeschäfte im Internet tätigen, warum wählen wir dann 10:05.300 --> 10:07.900 nicht auch mithilfe von Computer und Smartphone? 10:12.810 --> 10:13.810 Mein Name ist Bernhard Löwe. 10:14.050 --> 10:18.390 Ich arbeite am KIT, am Institut für Theorie und Informatik bei Herrn 10:18.390 --> 10:18.890 Müller -Quade. 10:19.250 --> 10:22.630 Informatik-Doktorand Bernhard Löwe forscht an kryptografischen 10:22.630 --> 10:26.110 Wahlverfahren, also an sicheren und vor allem vertrauenswürdigen 10:26.110 --> 10:29.230 Methoden, digital vernetzt an der demokratischen Willensbildung 10:29.230 --> 10:29.530 teilzunehmen. 10:30.230 --> 10:34.430 Er will ein System entwickeln, das beweisbar macht, dass eine digitale 10:34.430 --> 10:35.350 Wahl korrekt war. 10:36.110 --> 10:37.930 Wir wollen die Papierwahlen nicht abschaffen. 10:38.190 --> 10:41.750 Wir forschen an kryptografischen Wahlverfahren, man untersteht zu 10:41.750 --> 10:46.270 elektronischen Wahlverfahren, um festzustellen, wo die Probleme bei 10:46.270 --> 10:49.170 digitalen Wahlverfahren tatsächlich liegen, um die mit 10:49.170 --> 10:51.850 kryptografischen Mitteln besser absichern zu können. 10:52.290 --> 10:54.650 Wo liegen denn heute die Probleme beim E-Voting? 10:54.650 --> 10:58.590 Bei den standardelektronischen Wahlverfahren, die zum Beispiel in den 10:58.590 --> 11:02.430 USA eingesetzt werden, gibt es keine Garantie, erhält der Wähler 11:02.430 --> 11:05.810 keinen Beweis, dass seine Stimme tatsächlich so aufgezeichnet wurde, 11:05.890 --> 11:06.930 wie er sie abgegeben hat. 11:07.170 --> 11:11.850 Also das heißt, ich drücke oder tippe oder klicke oder was auch immer 11:11.850 --> 11:15.510 auf meine Wahl, aber ich weiß nicht, dass sie hinten im System 11:15.510 --> 11:16.950 verarbeitet und aufgezeichnet wird. 11:17.310 --> 11:19.270 Also es könnte auch einfach sein, der Wahlcomputer zeigt mir da 11:19.270 --> 11:22.670 irgendeine schöne Oberfläche, sieht, ich klicke, er schreibt, Ihre 11:22.670 --> 11:24.510 Wahl wurde angenommen, aber sie wurde gar nicht angenommen. 11:24.650 --> 11:27.050 Entweder wurde sie gar nicht angenommen oder sie wurde anders 11:27.050 --> 11:28.550 angenommen, als Sie sie abgeben wollten. 11:28.910 --> 11:32.130 Ist eine Möglichkeit, es bedeutet nicht, dass es so ist, aber 11:32.130 --> 11:33.610 prinzipiell kann das sein. 11:33.950 --> 11:37.430 Und jetzt kommen Sie mit dem kryptografischen Wahlverfahren. 11:37.910 --> 11:38.750 Was machen Sie anders? 11:39.530 --> 11:44.010 Wir können dem Wähler einen Beweis geben, dass seine Stimme so in die 11:44.010 --> 11:45.790 Auszählung eingeht, wie er sie abgeben wollte. 11:46.670 --> 11:50.330 Und wir können beweisen, dass die Auszählungsprozesse sind öffentlich, 11:50.470 --> 11:53.230 wir können beweisen, dass die Auszählung korrekt abläuft. 11:53.230 --> 11:54.570 Wie machen Sie das? 11:54.810 --> 11:58.770 Wie können Sie beweisen, dass das so ist, sodass es möglicherweise 11:58.770 --> 12:01.950 auch noch jemand da draußen versteht, ohne mathematischen oder 12:01.950 --> 12:03.130 Informatik Hintergrund? 12:03.690 --> 12:06.210 Da müssen wir wahrscheinlich trennen zwischen den Beweisen, die wir 12:06.210 --> 12:12.550 tatsächlich führen und dem, was der Wähler verstehen muss, damit er 12:12.550 --> 12:15.670 sicherstellen kann, dass seine Stimme ins Wahlergebnis mit eingeht. 12:15.670 --> 12:20.150 Die Beweise, die wir führen, beinhalten alle möglichen Spielereien, 12:20.270 --> 12:22.670 die in der Kryptografie zur Verfügung stehen. 12:23.550 --> 12:28.330 Der Wähler bei der Maschine, an der wir gerade arbeiten, muss nur eine 12:28.330 --> 12:32.970 Zahl auf seinem Ausdruck, auf seinem Beleg, den er erhält, mit einer 12:32.970 --> 12:35.290 Zahl, die auf einem Zufallszahlengenerator angezeigt wird, 12:35.370 --> 12:35.850 vergleichen. 12:36.170 --> 12:39.170 Am Ende werden nicht in dem Sinne Stimmen ausgezählt, sondern es wird 12:39.170 --> 12:43.050 ein mathematischer Beweis erbracht, der dann sagt, wer gewonnen hat 12:43.050 --> 12:43.890 von den Kandidaten? 12:43.890 --> 12:44.870 Das ist richtig. 12:45.590 --> 12:48.950 Je nach Verfahren muss erst berechnet werden, wie das Ergebnis ist. 12:49.130 --> 12:52.610 In unserem Fall weiß die Wahlmaschine noch, wie dieses 12:52.610 --> 12:53.910 Auszählungsergebnis aussieht. 12:54.050 --> 12:55.370 Sie kann es nun nicht mehr manipulieren. 12:55.730 --> 12:58.710 Das ist der erste Schritt zu kryptografischen Wahlen von 12:58.710 --> 12:59.630 elektronischen Wahlen. 13:00.390 --> 13:01.870 Wir wollen den zweiten Schritt noch gehen. 13:02.270 --> 13:05.270 Wir wollen verhindern, dass die Wahlmaschine lernt, für wen ich 13:05.270 --> 13:05.570 stimme. 13:05.850 --> 13:08.610 Zumindest jedes Bauteil, das über Rechenleistung oder Speicher 13:08.610 --> 13:11.150 verfügt, weiß nicht, für wen ich stimme. 13:11.150 --> 13:15.290 Wir gehen jetzt einmal rüber ins Labor und gucken uns den ersten 13:15.290 --> 13:17.610 anfänglichen Prototypen Ihres Wahlcomputers an. 13:17.870 --> 13:18.470 Das ist richtig. 13:18.850 --> 13:19.830 Auf geht's. 13:20.850 --> 13:21.310 Nach Ihnen. 13:23.750 --> 13:26.850 Sie stehen jetzt hier vor einer Schautafel aus Glas. 13:27.230 --> 13:30.950 Darauf haben Sie mit dem Edding eine schematische Zeichnung gemacht 13:30.950 --> 13:32.450 und an der gehen wir jetzt einmal kurz durch. 13:32.450 --> 13:36.250 Sie sehen hier in der Mitte das Herzstück dieser Wahlmaschine, das 13:36.250 --> 13:37.850 Oblivious Transfer, physisch umgesetzt. 13:38.430 --> 13:42.950 Es bekommt hier zwei Eingaben und wir garantieren durch Optokoppler, 13:43.110 --> 13:46.310 dass tatsächlich der Informationsfluss nur in diese Einrichtung geht. 13:46.850 --> 13:50.610 Und auf der empfangenden Seite erhalten wir eine Ausgabe. 13:50.770 --> 13:55.250 Der Wähler entscheidet durch einen Schalter, den er mechanisch umlegt, 13:55.630 --> 13:59.110 welche der beiden Eingaben die Ausgabe empfangen kann und das 13:59.110 --> 14:00.170 entscheidet über seine Wahl. 14:00.170 --> 14:03.290 Das verfolgen wir jetzt einmal hier auf Ihrem Experimentiertisch. 14:04.470 --> 14:07.110 Der ist vollgestellt mit elektronischen Bauelementen, ganz viele 14:07.110 --> 14:07.470 Kabel. 14:07.550 --> 14:09.050 Hier vorne liegt ein kleines Netzteil. 14:09.330 --> 14:13.330 Und hier sind zwei Computer, die jeweils nur über ein einziges Kabel 14:13.330 --> 14:15.270 mit ihrem Steckbrett verbunden sind. 14:15.630 --> 14:18.650 Und auf dem Steckbrett sehe ich viele kleine elektronische Bauteile, 14:18.770 --> 14:21.270 so ein paar LEDs, ein paar Widerstände. 14:21.390 --> 14:24.670 Und da sind auch die Optokoppler, also diese optischen Bauelemente, 14:24.690 --> 14:25.890 die Sie vorhin angesprochen haben. 14:25.890 --> 14:28.110 Und ich sehe hier einen Schalter. 14:28.530 --> 14:30.450 Was repräsentiert denn das Ganze? 14:30.930 --> 14:33.030 Dieser Rechner ist das Sendenelement. 14:33.570 --> 14:37.350 Das sendet seine Informationen über den Optokoppler an den Schalter. 14:38.170 --> 14:41.650 Ob der Schalter die Informationen weiterverarbeiten kann, kann dieses 14:41.650 --> 14:44.810 Bauteil nicht sagen, weil er letztendlich nur eine Leuchtdiode in dem 14:44.810 --> 14:45.850 Optokoppler ansteuert. 14:46.970 --> 14:50.250 Der Schalter entscheidet dann, ob die Information weitergegeben wird 14:50.250 --> 14:50.770 oder nicht. 14:51.230 --> 14:55.010 Und das hier, die zweite Kiste mit dem einen Kabel, ist der Empfänger. 14:55.890 --> 14:58.170 Der Empfänger kriegt dann wieder auch nur ein Signal. 14:58.470 --> 15:02.150 Und der Sender weiß gar nicht, ob der Empfänger den überhaupt bekommt. 15:02.350 --> 15:05.390 Und der Sender weiß vor allem auch gar nicht, ob das Signal 15:05.390 --> 15:06.310 verarbeitet wird, richtig? 15:06.590 --> 15:07.110 Das ist richtig. 15:07.310 --> 15:09.430 Der Empfänger weiß dann klar, ob das Signal verarbeitet wird, weil 15:09.430 --> 15:11.950 wenn er kein Signal kriegt, weiß er, es wurde nichts verarbeitet. 15:12.150 --> 15:14.350 Der Empfänger bekommt auf jeden Fall ein Signal, er weiß nur nicht, 15:14.390 --> 15:15.070 woher er es bekommt. 15:16.770 --> 15:19.270 Ich habe hier noch ein Beleg für Sie, wie eine Warnmaschine von uns 15:19.270 --> 15:20.190 Ihnen ausgeben würde. 15:20.370 --> 15:23.110 Das ist, ich würde mal sagen, das sieht aus wie so ein normaler 15:23.110 --> 15:25.390 Kassenzettel, den ich auch beim Einkaufen bekomme. 15:25.890 --> 15:27.990 Ein Thermosupplimationsdruckzettel. 15:28.510 --> 15:30.710 Der Hashtag der letzten Quittung, da oben habe ich eine lange Zahl. 15:30.850 --> 15:36.150 Danach kommen 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 verschiedene 15:36.150 --> 15:37.210 Wahlmöglichkeiten. 15:37.450 --> 15:38.290 Das sind hier Farben. 15:38.570 --> 15:42.450 Red, Blue, Black, Violet, Yellow, Magenta, Orange, Green und 15:42.450 --> 15:44.230 Enthaltung und ungültig. 15:44.670 --> 15:46.870 Auch die Wahlmöglichkeiten hatte ich hier unten drunter noch eine 15:46.870 --> 15:47.290 Signatur. 15:47.690 --> 15:49.250 Was kann ich denn da draus lesen? 15:49.250 --> 15:51.410 Achso, genau, unter jedem dieser Kandidaten oder dieser 15:51.410 --> 15:54.890 Wahlmöglichkeiten habe ich jeweils zwei Zahlen-Buchstaben 15:54.890 --> 15:55.250 -Kombinationen. 15:56.090 --> 15:56.670 Was sagen die mir? 15:57.630 --> 16:00.490 Wenn Sie in der Wahlkabine stehen, können Sie anhand der 16:00.490 --> 16:02.810 Informationen, die auf dem Zufallszahlengenerator angezeigt wird, 16:02.910 --> 16:04.530 sehen, welchen Kandidaten Sie gewählt haben. 16:04.910 --> 16:08.990 Wenn Sie aus der Wahlkabine rauskommen, sagt Ihnen der Zettel, wie Sie 16:08.990 --> 16:10.810 sehen, nicht mehr, für welchen Kandidaten gestimmt wurde. 16:10.810 --> 16:13.750 Aber innerhalb der Wahlkabine wird mir genau, ich habe zum Beispiel 16:13.750 --> 16:20.950 Violet gewählt und da steht jetzt beispielsweise F9886676C4 und genau 16:20.950 --> 16:23.710 diese Kombination wird mir in der Wahlkabine auf einem Display 16:23.710 --> 16:24.170 angezeigt. 16:25.630 --> 16:26.190 Dankeschön. 16:26.770 --> 16:27.050 Gerne. 16:27.890 --> 16:31.270 Der Prototyp im Labor von Bernhard Löwe ist noch weit entfernt von 16:31.270 --> 16:34.670 einem System, von dem nicht wenige Politiker und Lobbyisten glauben. 16:35.110 --> 16:38.010 Nur so könne man die Wahlbeteiligung zu neuen Höhen führen. 16:38.690 --> 16:40.510 Bernhard Löwe hat andere Ziele. 16:40.810 --> 16:44.670 Er will zeigen, dass Maschinen eines Tages die gleichen Garantien 16:44.670 --> 16:47.250 bieten können, wie papierbasierte Wahlverfahren. 16:48.010 --> 16:51.070 Zum Beispiel die Garantie, dass der Wahlzettel, den ich in die Urne 16:51.070 --> 16:54.970 stecke, am Ende des Tages auch aus eben jener Urne wieder herausfällt. 17:01.000 --> 17:05.580 Die Wahl auf höchster Ebene wird noch für einige Zeit analog bleiben. 17:05.880 --> 17:09.440 Digital wird dagegen schon seit einiger Zeit das eigene Zuhause. 17:09.440 --> 17:13.760 Ob wir wollen oder nicht, mit einem smarten Stromzähler werden selbst 17:13.760 --> 17:17.680 eingefleischte Analoghaushalte in wenigen Jahren an die digitalen 17:17.680 --> 17:18.840 Sphären angebunden. 17:19.520 --> 17:23.280 So ein Smart Meter macht im Endeffekt das gleiche, was auch ein 17:23.280 --> 17:24.940 analoger Stromzähler tut. 17:25.320 --> 17:28.420 Er zählt die abgenommene Menge an elektrischer Energie. 17:28.420 --> 17:33.000 Doch während sein analoges Pendant einmal im Jahr per Augenschein 17:33.000 --> 17:36.760 abgelesen werden muss, meldet das smarte Meter seine Werte in 17:36.760 --> 17:39.620 regelmäßigen Abständen ganz bequem selbst. 17:40.280 --> 17:43.760 Und nicht nur dieses sogenannte Smart Meter misst und meldet. 17:44.260 --> 17:48.580 Im vernetzten digitalen Haushalt, dem Smart Home, tummeln sich etliche 17:48.580 --> 17:52.420 vernetzte Gerätschaften, vom Toaster über die Glühbirne bis zum 17:52.420 --> 17:56.580 Kühlschrank mit direktem Draht zum Hersteller oder Diensteanbieter. 17:56.580 --> 17:59.560 Die sogenannten Dinge des Internet of Things. 18:00.040 --> 18:02.320 Und alle melden fleißig Daten. 18:03.160 --> 18:05.040 Was heißt das für die Privatsphäre? 18:06.220 --> 18:07.280 Mein Name ist Kalbin Bauer. 18:07.460 --> 18:10.980 Ich bin wissenschaftlicher Mitarbeiter und Doktorand beim Institut für 18:10.980 --> 18:11.780 angewandte Informatik. 18:12.040 --> 18:15.560 Kalbin Bauer hat in Karlsruhe studiert und ist der Universität treu 18:15.560 --> 18:15.920 geblieben. 18:16.580 --> 18:20.380 Heute forscht der Informatik-Doktorand am KIT zu Energiemanagement und 18:20.380 --> 18:21.100 Smart Homes. 18:21.620 --> 18:24.560 Und er hat Freude dran, sich und seine Kollegen auch einmal zu 18:24.560 --> 18:25.020 überwachen. 18:25.620 --> 18:27.340 Natürlich nur im Dienste der Wissenschaft. 18:27.980 --> 18:30.820 Wann ich morgens aufstehe, beispielsweise, lässt sich sehr gut daran 18:30.820 --> 18:33.560 erkennen, wann ich zum ersten Mal meine Kaffeemaschine anmache. 18:34.140 --> 18:36.300 Oder ob ich überhaupt zu Hause bin, lässt sich anhand des 18:36.300 --> 18:38.740 Stromverbrauchs auch relativ gut ermitteln, weil letztendlich, wenn 18:38.740 --> 18:40.560 ich zu Hause bin, verbrauche ich auch irgendwie Strom. 18:41.140 --> 18:43.880 Dementsprechend kann man auch mit relativ grob aufgelösten 18:43.880 --> 18:46.800 Lastprofilen herausfinden, was zu Hause geschehen ist. 18:46.800 --> 18:50.640 Abgesehen davon gibt es ja noch eine Menge von Sensoren an Fenstern, 18:50.760 --> 18:51.000 Temperatursensoren. 18:51.920 --> 18:54.900 Somit lässt sich ein relativ umfangreiches Profil über den Bewohner 18:54.900 --> 18:55.640 erstellen. 18:55.720 --> 18:57.920 Sollten diese Daten, die da erhoben werden, nicht eigentlich 18:57.920 --> 19:00.920 verschlüsselt sein, verschleiert sein, dass das eben nicht passiert? 19:01.240 --> 19:02.060 Also wie ist das heute? 19:02.420 --> 19:06.240 Aktuell ist es leider so, dass viele dieser Daten erstmal erhoben 19:06.240 --> 19:06.580 werden. 19:06.860 --> 19:09.920 Auch mit sozusagen Smart Home Lite Variante ist ja mithilfe von 19:09.920 --> 19:11.660 Internet of Things Geräten möglich. 19:12.200 --> 19:14.580 Da haben die Hersteller selber erstmal Interesse daran, die Daten für 19:14.580 --> 19:15.140 sich zu erheben. 19:15.140 --> 19:18.820 Das bedeutet, die Daten werden zu Hause eben erhoben, unverschlüsselt 19:18.820 --> 19:21.280 oder vielleicht sogar noch verschlüsselt an den Hersteller 19:21.280 --> 19:21.800 übermittelt. 19:22.140 --> 19:25.120 Aber der Hersteller selbst verschlüsselt die Daten natürlich nicht für 19:25.120 --> 19:26.040 sich oder für den Kunden. 19:26.300 --> 19:29.860 Sondern es möchte mit den Daten Analysen betreiben, wobei die 19:29.860 --> 19:31.720 Hersteller teilweise selbst noch nicht wissen, was sie damit 19:31.720 --> 19:32.360 anstellen. 19:32.460 --> 19:35.300 Deshalb erheben sie diese Daten erstmal und geben in den 19:35.300 --> 19:39.520 Datenschutzerklärungen eben einen relativ breiten Bereich an möglichen 19:39.520 --> 19:41.540 Zwecken an, mit denen sie diese Daten verarbeiten können. 19:41.540 --> 19:45.280 Und dementsprechend besteht einfach kein Interesse, kein wirkliches 19:45.280 --> 19:49.740 Interesse seitens der Hersteller, das so sicher zu machen, dass mit 19:49.740 --> 19:51.980 den Daten entsprechend später nichts mehr angefangen werden kann. 19:52.320 --> 19:54.900 Die grobe Auflösung, wie muss ich mir das denn vorstellen? 19:55.200 --> 19:58.680 Hier sehen wir eine Kurve eines Stromverbrauchs einer Spülmaschine. 19:59.540 --> 20:02.140 Und über die Zeit, man sieht hier, dass die Spülmaschine erstmal 20:02.140 --> 20:03.940 keinen Stromverbrauch hat, sie ist ausgeschaltet. 20:03.940 --> 20:08.740 Und dann geht der Stromverbrauch etwas hoch, so um die 50 Watt ist da 20:08.740 --> 20:14.620 eine Weile und geht dann runter und schießt dann hoch auf 2,2 Kilowatt 20:14.620 --> 20:14.900 ungefähr. 20:15.380 --> 20:19.320 Das ist nämlich die erste Heizperiode, wo das Warmwasser aufgeheizt 20:19.320 --> 20:20.960 wird, um den Spülvorgang zu starten. 20:21.640 --> 20:25.860 Nach diesem Block ist eine relativ lange Zeit, wo die Spülmaschine 20:25.860 --> 20:27.200 relativ wenig Strom verbraucht. 20:27.540 --> 20:29.600 Da wird einfach nur das Wasser zirkuliert, weil es ist ja schon 20:29.600 --> 20:29.940 aufgeheizt. 20:29.940 --> 20:33.060 Und nach einer ganzen Weile sieht man wieder, dass es nach oben 20:33.060 --> 20:35.800 schießt, da ist nämlich die Trockenperiode von dem Spülgang. 20:36.120 --> 20:38.680 Da wird das Geschirr getrocknet und das verbraucht entsprechend auch 20:38.680 --> 20:42.920 viel Energie, weil dort warmes Wasser aufgeheizt werden muss und fällt 20:42.920 --> 20:44.500 danach recht bald runter. 20:44.920 --> 20:46.150 Und das ist so ein typisches Spülmaschinenprofil. 20:47.540 --> 20:49.840 Kalbin Baur zeigt noch viele weitere Kurven. 20:50.420 --> 20:53.360 Von weiteren Geräten in unterschiedlichen Auflösungen. 20:53.800 --> 20:56.940 Wir fangen im Minutenraster an und enden bei Viertelstunden. 20:56.940 --> 21:00.020 Dann zeigt er ein weiteres Verbrauchsprofil. 21:00.560 --> 21:01.900 Ich versuche mich mal dran. 21:03.580 --> 21:06.580 So, wir haben also da jetzt ein Tagesprofil. 21:06.940 --> 21:08.940 Das ist alles der... 21:11.980 --> 21:13.220 Das ist das Tagesprofil. 21:13.520 --> 21:16.620 Das Tagesprofil ist aufgeteilt hier in vier Diagramme, einfach damit 21:16.620 --> 21:18.780 es ein bisschen ausgedehnter ist, zu jeweils sechs Stunden. 21:19.380 --> 21:22.220 Und hier ist es in der Nacht zwischen 0 Uhr und 6 Uhr. 21:22.680 --> 21:24.140 Hier zwischen 6 und 12 Uhr. 21:24.620 --> 21:25.680 12 und 18 Uhr. 21:26.720 --> 21:28.600 Und dann 18 bis 24 Uhr. 21:28.900 --> 21:31.520 Okay, dann probiere ich mal mein Glück. 21:31.900 --> 21:33.720 Oh Gott, das wird jetzt bestimmt ein bisschen peinlich. 21:34.580 --> 21:38.260 Ich gehe mal in die Vormittagszeit zwischen 6 und 12 Uhr. 21:38.340 --> 21:39.800 Da passiert erstmal relativ wenig. 21:40.380 --> 21:44.580 Dann kommen hier so kleinere Energiespitzen bis zu 4000 Watt, wenn ich 21:44.580 --> 21:45.380 das richtig sogar sehe. 21:45.380 --> 21:48.540 Ich könnte mir vorstellen, dass hier vorne ist die Kaffeemaschine, die 21:48.540 --> 21:49.240 dann angeht. 21:49.740 --> 21:51.580 Allerdings warum haben wir da zwei so große? 21:52.100 --> 21:55.680 Okay, vielleicht der Energieverbrauch steigt an, ich mache das Licht 21:55.680 --> 21:55.960 an. 21:56.360 --> 21:58.600 Ich vermute mal, eins davon dürfte die Kaffeemaschine sein. 21:59.100 --> 22:01.440 Und dann haben wir hier ein Profil, das könnte ja schon wieder fast 22:01.440 --> 22:02.500 der Geschirrspüler sein. 22:03.280 --> 22:06.280 Zumindest oben die Kühlschränke, die waren kleinere Profile. 22:07.060 --> 22:09.380 Gegen Mittag haben wir einen... 22:10.320 --> 22:13.360 Vielleicht ist das eher der Geschirrspüler, vorne groß, hinten zweimal 22:13.360 --> 22:13.800 klein. 22:14.300 --> 22:16.280 Ja, was sagen Sie zu meiner Leinanalyse? 22:16.960 --> 22:18.100 Das stimmt schon mal ganz gut. 22:18.480 --> 22:21.180 Man sieht durch zwei Minuten Training, kann ein Mensch schon sehr gut 22:21.180 --> 22:24.180 zwischen verschiedenen Profilen erkennen und kann zumindest mal einige 22:24.180 --> 22:26.520 sehr charakterische Profile direkt rauslesen. 22:26.800 --> 22:29.520 Das ist natürlich dahingehend gruselig, wenn man sich überlegt, wenn 22:29.520 --> 22:33.660 das dann noch automatisiert vom Computer passiert, der ja viel genauer 22:33.660 --> 22:36.840 noch die Daten verarbeiten kann, als jetzt ich hier nach zwei Minuten 22:36.840 --> 22:37.800 leimhaften Herumraten. 22:38.740 --> 22:40.860 Und ich glaube, da sind wir jetzt auch schon an dem großen Problem, 22:40.860 --> 22:42.140 das Sie versuchen zu beheben. 22:42.680 --> 22:46.680 Genau, ich versuche herauszufinden, ob es so eine Art Grenze gibt, bei 22:46.680 --> 22:50.260 der man sagen kann, in dieser Auflösung, in dieser groben Auflösung 22:50.260 --> 22:54.160 wird es zunehmend unkritischer, diese Daten an Dritte weiterzugeben, 22:54.260 --> 22:57.660 weil die Menge an Informationen, die man jetzt daraus erkennen kann, 22:57.800 --> 23:00.100 nicht so wesentlich ist, dass man sich irgendwie von einer breiten 23:00.100 --> 23:00.900 Masse unterscheidet. 23:01.660 --> 23:04.500 Und wie Sie das machen, das schauen wir uns gleich an. 23:04.580 --> 23:05.040 Und zwar wo? 23:05.660 --> 23:06.880 Im Energy Smart Home Lab. 23:07.200 --> 23:08.100 Und da gehen wir jetzt mal rüber. 23:15.330 --> 23:20.490 Jetzt sind wir auf dem Weg raus aus dem Informatikgebäude, auf dem Weg 23:20.490 --> 23:22.410 ins Energy Smart Home Lab. 23:22.670 --> 23:27.630 Genau, das KIT Energy Smart Home Lab wurde im Projekt Merevo Mobil 23:27.630 --> 23:28.250 gebaut. 23:29.170 --> 23:33.310 Und das hatte damals zum Ziel, die Integration von Elektromobilität in 23:33.310 --> 23:36.170 das Energienetz exemplarisch zu untersuchen. 23:36.770 --> 23:40.290 Wir haben eben noch ein Smart Home dazu gebaut, weil wir uns gedacht 23:40.290 --> 23:44.770 haben, die Koordination von Ladesteuerung findet ja auch zu Hause 23:44.770 --> 23:45.130 statt. 23:45.330 --> 23:49.210 Das heißt gerade die Integration Smart Home, Elektromobil und 23:49.210 --> 23:51.430 Energienetz, das wird besonders spannend zu untersuchen. 23:53.030 --> 23:57.490 Mittlerweile sind wir am KIT Energy Smart Home Lab angekommen und 23:57.490 --> 24:01.470 stehen jetzt hier vor einem Containerhaus, würde ich mal sagen. 24:02.310 --> 24:05.630 Also das Energy Smart Home Lab besteht erstmal aus zwei 80 Meter 24:05.630 --> 24:07.910 Containern, die in der Mitte zusammengeschweißt worden sind. 24:07.910 --> 24:10.610 Innen drin ist es voll verbaut als Wohngebäude. 24:10.850 --> 24:12.210 Innen drin sieht es aus wie ein Apartment. 24:12.630 --> 24:14.950 Dann lassen wir uns da mal reingehen und uns das mal in echt 24:14.950 --> 24:16.150 anschauen. 24:16.570 --> 24:19.990 Ja, von außen grau, von innen hübsch und wohnlich. 24:24.970 --> 24:26.090 Erstmal Licht anschalten. 24:27.630 --> 24:29.090 Und die Rollen alle hoch. 24:31.450 --> 24:32.610 Mit einem Knopfdruck. 24:33.890 --> 24:36.730 Ja, jetzt sind wir drin und ich würde mal sagen, das dürfte so 24:36.730 --> 24:40.010 ziemlich das gemütlichste Labor sein, das ich in der Wissenschaft 24:40.010 --> 24:41.850 bisher in all den Jahren gesehen habe. 24:42.350 --> 24:43.230 Alles da, was man will. 24:43.550 --> 24:46.990 Riesengroßer Kühlschrank, schöne Küche, Waschmaschine, Geschirrspüler. 24:47.530 --> 24:50.170 Hier vorne haben wir so einen kleinen Wohnbereich, eine Couch. 24:51.010 --> 24:53.150 Hinter der Couch sehen wir eine ganze Menge Unterhaltungselektronik. 24:54.230 --> 24:55.430 In der Mitte ein großer Esstisch. 24:56.270 --> 24:57.070 Was haben wir da hinten noch? 24:57.150 --> 24:58.730 Da hinten haben wir ein Schlaf- und Arbeitszimmer, oder? 24:58.890 --> 25:00.610 Das sind zwei Schlaf- und Arbeitszimmer. 25:01.070 --> 25:04.330 Beim Reinkommen habe ich gesehen, hier vorne links hängt ein kleiner 25:04.330 --> 25:06.130 Tablet -Computer an der Wand. 25:06.130 --> 25:09.350 Auf dem Tablet ist das Energy-Management-Panel zu sehen. 25:09.470 --> 25:11.810 Das ist das Web-Interface für das Smart Home hier. 25:12.310 --> 25:14.710 Wir haben hier mehrere Reiter, wir können uns einmal Energiedaten 25:14.710 --> 25:15.170 anzeigen. 25:15.810 --> 25:18.070 Da sehen wir den Energieverbrauch der letzten 24 Stunden. 25:18.590 --> 25:20.130 Man sieht hier noch ein Preisprofil. 25:21.110 --> 25:24.130 Das ist nämlich, wenn wir uns die Zukunft vorstellen, dann variiert 25:24.130 --> 25:27.130 eben der Energiepreis, je nachdem wie viel Energie im Netz verfügbar 25:27.130 --> 25:27.330 ist. 25:27.770 --> 25:30.530 Und anhand des Energiepreises könnte man zum Beispiel den ganzen 25:30.530 --> 25:31.830 Betrieb des Smart Homes optimieren. 25:31.830 --> 25:34.250 Dann haben wir noch einen Tab für die Zukunft. 25:34.690 --> 25:38.910 Ein prognostizierter Energieverbrauch der nächsten 24 Stunden, auf 25:38.910 --> 25:42.250 dessen Basis man dann die Lasten und die Arbeitsvorgänge hier im Smart 25:42.250 --> 25:43.270 Home verschieben kann. 25:44.170 --> 25:48.330 Wollen wir uns einmal kurz setzen und dann reden wir darüber, wie ganz 25:48.330 --> 25:51.850 genau das Verschleiern und Absichern dieser Daten funktioniert. 25:54.970 --> 25:59.210 Jetzt sind wir an dem Punkt angelangt, die Energiedaten, die hier im 25:59.210 --> 26:01.750 Haus in einer sehr hohen Auflösung gewonnen werden, aus der man ja 26:01.750 --> 26:04.390 auch sehr, sehr viele Rückschlüsse ziehen kann, wie wir gesehen haben, 26:04.470 --> 26:05.890 sogar einfach nur mit bloßem Auge. 26:06.410 --> 26:11.510 Was tun Sie oder was muss man tun, um aus den Daten einerseits ihren 26:11.510 --> 26:14.670 Nutzwert zu erhalten und zweitens aber die Privatsphäre zu gewähren? 26:14.770 --> 26:17.850 Da muss man sich anschauen, welche Anwendungsfälle im Energienetz 26:17.850 --> 26:22.010 überhaupt existieren, die eine höher aufgelöste Erfassung von 26:22.010 --> 26:23.870 Energieverbrauchsprofilen verlangt. 26:24.330 --> 26:27.750 Da gibt es zum Beispiel die Schätzung des aktuellen Netzzustandes, in 26:27.750 --> 26:31.830 dem man von vielen Messpunkten im Netz die aktuelle Spannung und den 26:31.830 --> 26:35.270 aktuellen Verbrauch ermittelt, um daraus den Gesamtzustand des Netzes 26:35.270 --> 26:35.850 zu errechnen. 26:36.390 --> 26:38.430 Hier in dem Fall ist der Zweck wohl bekannt. 26:38.990 --> 26:42.690 Das bedeutet, dass man schon möglichst früh ansetzen kann, um die 26:42.690 --> 26:46.290 allernötigsten Daten zu berechnen, möglicherweise auch vor Ort zu 26:46.290 --> 26:49.250 berechnen und nicht erstmal alle Daten an einen zentralen Punkt zu 26:49.250 --> 26:52.310 übertragen, wo dort dann die Filterung und die Analyse passiert. 26:52.830 --> 26:55.770 Also für den Bilanzierungsanwendungsfall, wenn ein Energieversorger 26:55.770 --> 27:00.010 die Verbrauch und Erzeugung aus dem Bilanzieren möchte, dann möchte es 27:00.010 --> 27:04.330 der Bilanzkreisverantwortliche eben von seinen Häusern erfahren, wie 27:04.330 --> 27:05.550 viel die gerade verbrauchen. 27:05.850 --> 27:07.930 Und da kommt es eben nicht auf den einzelnen Haushalt an. 27:08.690 --> 27:11.670 Das bedeutet, wir können hier zum Beispiel auch auf kryptografische 27:11.670 --> 27:16.390 Verfahren zurückgreifen, damit die Häuser untereinander quasi die 27:16.390 --> 27:19.570 Verbrauchssumme bilden und nur diese Verbrauchssumme dann zum 27:19.570 --> 27:23.610 Energieversorger oder zum Bilanzkreisbetreiber übermittelt werden. 27:23.610 --> 27:27.670 Und zwar in einer Art und Weise, sodass der Stromverbrauch einzelner 27:27.670 --> 27:29.030 Häuser nicht herausrechenbar ist. 27:29.590 --> 27:33.190 Und Besonderheit an diesem Anwendungsfall ist eben, dass es hier auf 27:33.190 --> 27:36.430 möglichst schnelle Berechnungen und Übertragungen ankommt, wohingegen 27:36.430 --> 27:39.630 eben die räumliche Auflösung, sprich die Auflösung auf einzelne 27:39.630 --> 27:42.190 Haushalte oder die Unterteilung auf einzelne Haushalte nicht so 27:42.190 --> 27:42.670 wichtig ist. 27:43.070 --> 27:45.090 Das war jetzt die Größe des Bilanzkreises. 27:45.350 --> 27:48.410 Aber in welcher zeitlichen Auflösung werden die Daten noch übertragen? 27:48.690 --> 27:52.210 Hier wird die Privatsphäre geschützt, indem über mehrere Haushalte 27:52.210 --> 27:53.110 zusammenaggregiert wird. 27:53.610 --> 27:55.970 Da kann die zeitliche Auflösung praktisch sehr hoch sein. 27:56.550 --> 28:00.710 Während wenn ich einzelne Haushalte betrachte, dann möchte ich eine 28:00.710 --> 28:03.930 möglichst große zeitliche Auflösung, weil das hier ja quasi schon das 28:03.930 --> 28:08.150 Individuum Haus oder das Individuum Familie identifizierbar ist. 28:08.650 --> 28:12.670 Wir kommen nochmal zurück explizit auf den Aspekt Kryptografie. 28:12.890 --> 28:16.650 Wie nutzen Sie hier ganz konkret in Ihrem Anwendungsfall die 28:16.650 --> 28:19.050 Kryptografie, um die Daten zu verschleiern? 28:19.050 --> 28:23.690 Die Kryptografie kommt eben bei dem Anwendungsfall, in dem wir den 28:23.690 --> 28:27.050 Stromverbrauch verschiedener Haushalte miteinander kombinieren wollen 28:27.050 --> 28:27.830 zum Einsatz. 28:28.750 --> 28:31.990 Und da gibt es in der Literatur sehr schöne Verfahren, die 28:31.990 --> 28:34.090 beispielsweise Homomorphe Verschlüsselung nutzen. 28:34.550 --> 28:37.250 Da wird der Energieverbrauch entsprechend verschlüsselt. 28:37.610 --> 28:42.230 Aber man kann auf den verschlüsselten Daten später noch eine Addition 28:42.230 --> 28:43.630 oder eine Aggregation durchführen. 28:44.130 --> 28:46.770 Also normalerweise ist es nach einer Verschlüsselung nicht mehr 28:46.770 --> 28:48.310 möglich, die Daten noch zu manipulieren. 28:49.050 --> 28:52.030 Aber in dem Fall lässt sich mit den verschlüsselten Daten tatsächlich 28:52.030 --> 28:56.570 noch rechnen, um so einen Gesamtverbrauch von einem Bilanzkreis zu 28:56.570 --> 29:00.730 errechnen, ohne dass man auf einzelne Haushalte herunterbrechen kann. 29:01.090 --> 29:04.190 Ich verschlüssel sozusagen den Stromverbrauch, diese verschlüsselten 29:04.190 --> 29:07.310 Daten, mit denen kann ich dann aber noch zumindest addieren, also kann 29:07.310 --> 29:08.270 sie zusammenfassen. 29:08.650 --> 29:11.990 Und am Ende, bei dem, was dann rauskommt als Ergebnis, das kann ich 29:11.990 --> 29:13.510 dann wieder entschlüsseln und kann sagen, das ist der 29:13.510 --> 29:14.150 Energieverbrauch. 29:14.610 --> 29:17.910 Genau, aber nur vom Kollektiv und nicht von jedem einzelnen Haushalt. 29:23.530 --> 29:27.150 Die Kryptografie wird in Zukunft eine noch viel, viel größere 29:27.150 --> 29:32.950 Bedeutung erlangen, weil eben immer mehr IT auch in den Energienetzen 29:32.950 --> 29:33.790 der Zukunft ist. 29:33.930 --> 29:37.490 Und dort kommt es auf einmal nicht nur auf Geheimhaltung von 29:37.490 --> 29:41.070 Nachrichten an, sondern es kommt vielleicht auch darauf an, richtige 29:41.070 --> 29:45.550 Entscheidungen zu treffen, obwohl vielleicht einzelne Komponenten 29:45.550 --> 29:46.710 korrumpiert sein könnten. 29:46.710 --> 29:51.490 Man will also verteilt rechnen können in einer so robusten Weise, 29:52.050 --> 29:57.150 dass, selbst wenn einzelne Knoten vom Protokoll abweichen, trotzdem es 29:57.150 --> 29:59.310 zu einem verlässlichen, guten Ergebnis kommt. 30:01.910 --> 30:05.970 Beim Einkaufen, beim Wählen, beim Wohnen in den Energienetzen. 30:06.870 --> 30:10.990 Kryptografie begleitet uns heute und in Zukunft, auch wenn wir 30:10.990 --> 30:14.350 vielleicht gar nicht merken, dass im Hintergrund Algorithmen dafür 30:14.350 --> 30:18.550 sorgen, unsere Daten zu verschleiern, unsere Wahl zweifelsfrei zu 30:18.550 --> 30:22.290 bestätigen oder für die richtige Datengrundlage zu sorgen. 30:40.900 --> 30:47.740 Weitere Informationen finden Sie unter www.kit.edu.au