Research

Forschungsschwerpunkte: algorithmische Zahlentheorie, IT‐Sicherheit, Kryptographie, Post‐Quantum‐Kryptoverfahren, Datenschutz im Internet

Johannes Buchmann ist Informatiker. Seine Forschungsschwerpunkte sind algorithmische Zahlentheorie, Algebra, Kryptographie und IT-Sicherheit. Kryptographie ist eine zentrale Technik für die Sicherheit im Internet. Buchmann entwickelt kryptographische Verfahren, wie zum Beispiel Verschlüsselung und elektronische Signaturen. Außerdem beschäftigt er sich mit Fragen des Datenschutzes und der Privatsphäre im Internet.

Die Forschungsgebiete von Johannes Buchmann betreffen unseren modernen Alltag überall dort, wo Sicherheit im Internet eine Rolle spielt. So zum Beispiel in der Gesundheitsversorgung, der öffentlichen Verwaltung, im Finanzsektor und der Energieversorgung. Mit seiner Arbeitsgruppe entwickelt er kryptographische Verfahren. Dazu zählen Verschlüsselung, elektronische Signaturen, Identifikationsverfahren und Hashfunktionen, die eine Art digitalen Fingerabdruck erzeugen. Der Funkschlüssel des Autos oder die verschlüsselte Internetverbindung zur Bank sind solche Prozesse, bei denen die Sicherheit im Hintergrund von kryptographischen Verfahren gewährleistet wird.

Ein Schwerpunkt von Johannes Buchmann ist die Entwicklung von Kryptoverfahren, die auch gegen Angriffe von Quantencomputern bestehen können (Post-Quantum-Kryptoverfahren). Wissenschaftler gehen davon aus, dass es in Zukunft Quantencomputer geben wird, die viele der heutigen kryptologischen Sicherheitsverfahren (RSA, ECC) aushebeln können. In weiteren Arbeiten beschäftigt sich das Team um Johannes Buchmann mit Fragen der Langzeitsicherheit. Insbesondere mit der Langzeitspeicherung vertraulicher Daten, zum Beispiel in Clouds, und der Langzeitarchivierung signierter Dokumente.

In verschiedenen Studien forscht Johannes Buchmann nach den individuellen und gesellschaftlichen Vorstellungen von Privatsphäre im Internet und skizzierte mögliche Gefahren für die Privatsphäre. Außerdem erforscht er mit seiner Arbeitsgruppe anonyme Kommunikation im Internet. Viele Anwendungen untersucht er interdisziplinär mit Juristen, Ethikern, Soziologen und Wirtschaftswissenschaftlern. Weiterhin befasst sich Buchmann mit rechtlichen und ethischen Rahmenbedingungen.

Werdegang

• 2019 Emeritierung
• 2011-2016 Vizedirektor des Center for Advanced Security Research Darmstadt (CASED)
• 2008-2011 Gründungsdirektor des Center for Advanced Security Research Darmstadt (CASED)
• 1996-2019 Professor (C4/W3) für Informatik und Mathematik, Technische Universität Darmstadt
• 1988-1996 Professor für Informatik, Universität des Saarlandes
• 1988 Habilitation für das Fach Mathematik an der Universität Düsseldorf
• 1986-1988 Wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Universität Düsseldorf
• 1985-1986 Feodor Lynen-Forschungsstipendiat der Alexander von Humboldt-Stiftung an der Ohio State University, USA
• 1984-1985 Wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Universität zu Köln
• 1984 2. Staatsprüfung für das Lehramt an Gymnasien
• 1983-1984 Studienreferendariat
• 1982 Promotion in Mathematik an der Universität zu Köln
• 1980-1983 Mathematiklehrer an der Fachoberschule für Sozialpädagogik Köln
• 1979-1983 Wissenschaftlicher Assistent an der Universität zu Köln
• 1979 1. Staatsprüfung für das Lehramt an Gymnasien
• 1973-1979 Studium der Mathematik, Physik, Pädagogik und Philosophie an der Universität zu Köln

Funktionen

• seit 2014 Sprecher des Sonderforschungsbereichs 1119 „Kryptografiebasierte Sicherheitslösungen als Grundlage für Vertrauen in heutigen und zukünftigen IT-Systemen
• seit 2003 Vorsitzender des Competence Center for Applied Security Technology (CAST) e. V.
• 2001-2007 Vizepräsident der TU Darmstadt
• 2000-2001 Studiendekan des Fachbereichs Informatik der TU Darmstadt
• 1993-1995 Vorsitzender des Fachbereichs Informatik der Universität des Saarlandes
• 1990-1996 Sprecher des Graduiertenkollegs „Effizienz und Komplexität von Algorithmen und Rechenanlagen“ am Fachbereich Informatik der Universität des Saarlandes
• Mitglied im Technical Advisory Panel of Center for Information Security and Cryptography Calgary
• Mitglied im Kuratorium des Fraunhofer-Instituts SIT
• Mitglied im wissenschaftlichen Beirat des Bundeskriminalamtes
• Mitglied im Advisory Board des Research center for applied cryptography, University of Waterloo, Kanada
• Mitglied im Editorial Board von: Contributions to Discrete Mathematics, International Journal of Mathematics and Computer Science, Teubner Texte zur Informatik, Encyclopaedia of Mathematical Sciences: Number Theory, Industrial Mathematics; Journal of Cryptology (1990-2009)
• Gutachter für DFG-Einzelanträge, Forschergruppen, Sonderforschungsbereiche, National Science Foundation (USA), National Sience and Engeneering Research Council (Kanada), Schweizer Nationalfonds

Projekte

• 2014-2020 DFG-Projekt „Quantencomputer-resistente Signaturverfahren für die Praxis“
• seit 2014 DFG-Projekt „Zukunftssichere Public-Key-Verschlüsselungs- und Signaturverfahren“, Teilprojekt zu SFB 1119 „Kryptografiebasierte Sicherheitslösungen als Grundlage für Vertrauen in heutigen und zukünftigen IT-Systemen“
• seit 2014 DFG-Projekt „Langzeit-sichere Archivierung“, Teilprojekt zu SFB 1119
• 2010-2015 DFG-Projekt “Improving and Combining Gröbner bases and SAT solving techniques for algebraic cryptanalysis”, Teilprojekt zu SPP 1489 “Algorithmic and Experimental Methods in Algebra, Geometry and Number Theory”
• 2010-2014 DFG-Projekt „Verfassungskonforme Umsetzung von elektronischen Wahlen“
• 2010-2014 DFG-Projekt „Beweisbar sichere, effiziente und langfristig sichere Varianten des Merkle-Signaturverfahrens“
• 2010-2013 DGF-Projekt „Parallelisieren und Implementieren von Algorithmen für die Kryptanalyse auf Grafikkarten“
• 2009-2013 DFG-Projekt „Juristisch-informatische Modellierung von Internet-Wahlen“
• 2003-2006 DFG-Projekt „Effiziente und sichere Public-Key-Kryptographie für das Zeitalter der Quantencomputer“, Teilprojekt zu SPP 1079 „Sicherheit in der Informations- und Kommunikationstechnik“
• 1999-2004 DFG-Projekt „Kryptosysteme auf der Grundlage elliptischer Kurven“, Teilprojekt zu SPP 1079
• 1998-2006 DFG-Projekt „Kryptosysteme auf der Grundlage algebraischer Zahlkörper“

Auszeichnungen und Mitgliedschaften

• seit 2013 Mitglied des Feldafinger Kreises
• 2012 Tsungming Tsu Award des National Science Council Taiwan
• seit 2011 Mitglied der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina
• 2008 IT-Sicherheitspreis der Horst Görtz-Stiftung
• seit 2008 Mitglied von acatech − Deutsche Akademie der Technikwissenschaften
• 2006 Ehrendoktorwürde der Universität Debrecen, Ungarn
• 2006 Karl Heinz Beckurts-Preis
• seit 2006 Mitglied der Berlin-Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften (BBAW)
• 2003 Innovationspreis des Landes Hessen
• seit 2002 Mitglied der Akademie der Wissenschaften und der Literatur Mainz
• 1997 und 1998 Preis für die beste Lehre, FB Informatik der TU Darmstadt
• seit 1996 Korrespondierendes Mitglied der Akademie der Wissenschaften und der Literatur Mainz
• 1993 Gottfried Wilhelm Leibniz-Preis der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG)
• 1985 Feodor Lynen-Forschungsstipendium der Alexander von Humboldt Stiftung