Forschung

Bochumer Technik kontrolliert weltweit Atomwaffen

Christian Zenger testet in einem Stahlcontainer in Bochum das System zur Atomwaffenkontrolle, an dem er mit US-Forschern arbeitet. Foto:Ingo Otto

Christian Zenger testet in einem Stahlcontainer in Bochum das System zur Atomwaffenkontrolle, an dem er mit US-Forschern arbeitet. Foto:Ingo Otto

Bochum.   Forscher der Ruhr-Uni entwickeln ein neuartiges Verfahren, mit dem sich weltweit überprüfen lässt, ob sich Staaten an Abrüstungsverträge halten.

Auf den ersten Blick sieht die Installation nicht danach aus, als könnte sie die Schurkenstaaten dieser Welt in Schrecken versetzen. Doch der unscheinbare blaue Überseecontainer im Innenhof der Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik der Ruhr-Uni Bochum hat es in sich. Er beherbergt eine bisher einzigartige Technologie zur Kontrolle von Atomwaffenarsenalen. Denn gerade bei der Zahl der Sprengköpfe arbeiten Staaten mit größter Geheimhaltung – und wenn das nicht hilft, wird getrickst und geschummelt.

Dagegen haben die Bochumer IT-Experten etwas. Die Forscher um Christian Zenger und Prof. Christof Paar vom Lehrstuhl für Eingebettete Sicherheit der Ruhr-Uni sind überzeugt davon, dass sich mit Hilfe ihres neuartigen Verfahrens sicher nachprüfen lässt, ob Abrüstungsverträge tatsächlich eingehalten werden. Ihnen zur Seite stehen Forscher der US-Eliteunis Princeton und Harvard. Der Inhalt des blauen Containers in Bochum könnte eines Tages dabei helfen, die Welt sicherer zu machen.

Weltweit Zehntausende Atomsprengköpfe

Schätzungen gehen davon aus, dass es weltweit noch rund 14 550 Atomsprengköpfe gibt. Dabei wird unterschieden zwischen sofort einsatzbereiten Waffen, die sich zum Beispiel auf Raketen oder in ­U-Booten befinden, und Waffen, die in Silos oder Bunkern lagern und erst bei Bedarf auf Trägersysteme montiert werden.

Die gegnerischen Staaten haben natürlich ein großes Interesse daran, genau zu wissen, ob sich die Zahl oder die Position der eingelagerten Sprengköpfe verändert hat – etwa weil ein Staat seine Waffen heimlich auf Raketen montiert und stattdessen Attrappen ins Silo gestellt hat. Dies zu kontrollieren, ist extrem schwierig. Denn es muss etwas gezählt werden, was ja niemand sehen soll.

Modell eines Atomwaffenlagers im Container

Hier kommt nun die Technik ins Spiel, die Forscher vom Bochumer Horst-Görtz-Institut für IT-Sicherheit mit ihren amerikanischen Kollegen entwickelt haben. Zenger öffnet die schweren Türen des blauen Containers – und der Laie erkennt zunächst nicht viel. In der Mitte steht eine komplizierte Apparatur mit vielen unterschiedlich ausgerichteten Spiegelchen. Im Raum verteilt stehen sechs blaue Blech-Tonnen, „sie symbolisieren die Atomsprengköpfe“, sagt Zenger und erklärt: „Unser Container dient uns als Modell eines Atomwaffenlagers.

Um Veränderungen in dem Raum festzustellen, nutzen wir elektromagnetische Radiowellen. Sie werden von den Wänden und Gegenständen reflektiert, wodurch eine einzigartige Radiowellenkarte des Raums entsteht.“ Jede Veränderung, etwa wenn etwas entfernt oder auch nur verschoben wird, würde das Reflexionsmuster ändern und wäre leicht erkennbar. Staat A könnte also die Waffenlager von Staat B kontrollieren, indem er regelmäßig eine Radiowellenkarte des Raums anfordert.

Einzigartiges Reflexionsmuster zur Kontrolle

Das klingt ja noch recht einfach. Aber es könnte ja sein, dass Staat B schummelt und eine Radiowellenkarte von einem vollständig bestückten Atomwaffenlager erstellt, speichert und immer wieder an Staat A schickt, obwohl das Silo längst leergeräumt ist. Deshalb haben die Bochumer eine Art Test, sie nennen es „Challenge“, eingebaut.

Dazu dienen die vielen Spiegelchen in der Mitte: Diese 20 drehbaren Flächen werden in das Waffenlager gestellt und lassen sich in schier unendlichen Variationen ferngesteuert ausrichten. Die Spiegel reflektieren die Radiowellen und ändern so das Reflexionsmuster des Raums, wobei jede einzelne Spiegelstellung ein neues Muster erzeugt.

Verschlüsselung ist das Spezialgebiet der Bochumer

Bei jeder Abfrage würde Staat A die Spiegel in eine bestimmte Position drehen. Als Antwort müsste Staat B die Radiowellenkarte des Raums mit exakt dieser Spiegelanordnung schicken – aber innerhalb von Sekunden. Das geht nur, wenn Staat B den Raum jedes Mal sofort neu vermisst. Staat A muss dies dann nur noch mit zuvor gespeicherten Daten abgleichen.

Zuvor in böser Absicht erstellte „Fake“-Radiowellenkarten wären nutzlos. Erst dadurch wäre eine Fernkontrolle des Waffenarsenals absolut fälschungssicher. Diese Verschlüsselungsmethode (Kryptographie) ist der Kern des Ganzen, dafür sind die Bochumer berühmt. Mit den Testläufen in ihrem Container sind die Forscher bislang sehr zufrieden.

Tresore oder Rechnerräume

Ob das System eines Tages zum Einsatz kommt, ist offen. Doch Zenger verweist darauf, dass es bislang nur unbefriedigende technische Kontrollmethoden gibt. „Derzeit ist es das beste Modell.“ Bei der Entwicklungsarbeit habe er aber nicht zuerst an Waffenkontrolle gedacht, räumt Zenger ein, der mit seiner Idee das IT-Unternehmen Physec gründete. „Es ist überall dort einsetzbar, wo die Nutzer ein Interesse daran haben könnten, Technik zu manipulieren, um weniger zu bezahlen.“

Er denkt etwa an Geldautomaten, Stromzapfsäulen, Tresore, Steuergeräte in Fahrzeugen oder hochsichere Rechnerräume. Zenger: „Wir erhalten eine große Resonanz auf unsere Arbeit. Das ist jetzt der Anfang. Und es macht Spaß.“

Preisgekrönte Forschungsidee:

Christian Zenger (32) ist Geschäftsführer des Bochumer Start-up-Unternehmens Physec mit derzeit 23 Mitarbeitern. Es entwickelt maximal-sichere Software- und Hardwarelösungen zur Absicherung des „Internets der Dinge“. Physec ist eine Ausgründung aus dem europaweit führenden Horst-Görtz-Institut für IT-Sicherheit der Ruhr-Uni.

2015 erhielten die Physec-Gründer vom Wirtschaftsministerium 650 000 Euro für ihre Forschungsidee. Ihre Technologie sowie darauf basierende Produkte bekamen zahlreiche Preise.

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