Foundations of Computation

Wir betreiben Forschung in den Gebieten Kodierungstheorie und post-quantum Kryptographie.

• Kodierungstheorie: Kommunikation oder Speichern von digitalen Daten ist von Natur aus ein fehlerhafter Prozess. Das heisst, dass ein Teil der Daten normalerweise verloren geht oder beschädigt wird beim Senden oder Speichern. Die Aufgabe von fehlerkorrigierenden Codes ist es, die Daten vor dem Senden (oder Speichern) zu kodieren, damit der Empfänger (oder man selbst im Falle von Speichern) die ursprünglichen Daten von den fehlerhaften Daten rekonstruieren kann. Dies möglichst effizient zu tun ist das Hauptforschungsziel der Kodierungstheorie. Die dafür benutzten Techniken kommen hauptsächlich aus der diskreten Mathematik und (linearen) Algebra.
   
• Post-quantum Kryptographie: Kryptographie ist die theoretische und algorithmische Seite von Cybersecurity. Das Teilgebiet der post-quantum Kryptographie beschäftigt sich mit der Entwicklung von diversen kryptographischen Algorithmen, um Daten auch in Zeiten von voll ausgereiften Quantencomputern sichern zu können. Quantencomputer stellen eine ernstzunehmende Gefahr für fast alle im Moment implementierten asymmetrischen Kryptosysteme dar, daher ist es ausgesprochen wichtig neue Kryptosysteme zu entwickeln, die nicht von Quantencomputern angegriffen werden können. Zur Zeit organisiert das National Institue of Standards and Technology (NIST) einen internationalen Standardisierungsprozess für post-quantum Kryptographie, woran wir aktiv teilnehmen, indem wir vorhandene Systeme analysieren und neue Alternativen entwickeln.
   

Die Publikationsliste von Prof. Anna-Lena Horlemann gibt es auf ihrer persönlichen Homepage.

Zur Zeit führen wir folgende Lehrveranstaltungen für verschiedene Studienprogramme an der Universität St. Gallen durch:

Frühlingssemester:

• Diskrete Mathematik (2,900)

• Basics of Cyber Security - from Safe Passwords to Blockchains (4,584)

• Mathematical Tools for Data Science (3,584)

Herbstsemester:

• Grundlagen der Informatik (1,900)
  
  
• Introduction to Cryptography and Cybersecurity (7,377)
  
  

• Error Correcting Codes and Their Applications (10,709)

Ausserdem organisieren wir das gemeinsame Swiss research seminar on coding theory and cryptography mit der Universität Zürich und der Universität Neuchatel.