Informatiker/in oder Mathematiker/in mit Vertiefung in KI und Kryptographie (w/m/d) Forschung und Entwicklung zu "Security by Design" Konzepten

Das Institut für KI-Sicherheit erbringt Forschungs- und Entwicklungsleistung im Bereich KI-bezogener Methoden, Prozesse, Algorithmen und Ausführungs­umgebungen. Schwerpunkt ist die Gewährleistung von Betriebs- und Angriffssicherheit KI-basierter Lösungen in ambitionierten Anwendungs­klassen. „Safety and Security by Design” ist dabei ein zentraler Aspekt, über welchen auch die Anforderungen sicherheitskritischer Anwendungen erfüllt werden können, die zukünftig auf KI fußen bzw. KI-basierte Komponenten als Lösungs­bausteine aufgreifen.

Die Arbeitsschwerpunkte des Instituts liegen in den folgenden Bereichen:

• Entwicklungsprozesse und ‑methoden für sicherheitskritische KI‑Anwendungen
• robuste und zuverlässig absicherbare KI‑Methoden und ‑Algorithmen
• Betriebs- und Angriffssicherheit für KI‑basierte Anwendungen
• Absicherung und Nutzung sensibler Datenbestände
• Ausführungsumgebungen für KI‑Anwendungen
• innovative Rechenmethoden

Die Abteilung „Sicherheitskritische Dateninfrastrukturen (SCD)“ legt den Fokus auf drei Kernaspekte, darunter auch „Verschlüsselung“. Dieses Themenfeld erfordert erhebliche mathematische Grundlagen und wird in einer digital immer weiter vernetzen Gesellschaft einen immer größer werdenden Stellenwert einnehmen, da durch effiziente Verschlüsselungsansätze private Daten sinnvoll vor unberechtigter Verwendung geschützt werden können.

Des Weiteren kümmert sich die Abteilung SCD um die sichere Verteilung von Daten. Hier liegt der Fokus auf dem sicheren Bereitstellen von schützenswerten Datenbeständen in einer hochgradig vernetzten Infrastruktur. Hier stehen vor allem Verfahren im Kontext „Privacy Preserving (Enhancing) Technologies (PPT/PET)“ (dies sind Technologien und Konzepte, die die gemeinsame Nutzung von Daten unter Wahrung der Privatsphäre ermöglichen) im Vordergrund, um das Paradigma Security-by-Design (in der Hard- und Software angewandtes Designkonzept um die Sicherheit der Hard- und Software bereits im Entwicklungs­prozess zu berücksichtigen und in den kompletten Lebenszyklus eines Produktes zu integrieren) bestmöglich in der Realität umsetzen zu können. Im Fokus liegt dabei die Datensouveränität des Datenurhebers. Hier werden Methoden und Technologien (weiter-)entwickelt, die einen vertrauensvollen und sicheren Umgang (und Austausch) mit Daten ermöglichen. Dazu zählen unter anderem „Differential Privacy (DP)“ Ansätze und „Secure Multi Party Computation (MPC)“.

Die Betrachtung von (hoch-)sicheren Datenräumen für sensible Datenbestände rundet das Portfolio der Abteilung SCD ab.

Die Möglichkeit zur Promotion wird bei passender Qualifizierung geboten.

Die ausgeschriebene Stelle beinhaltet die folgenden wissenschaftlichen Themenbereiche:

• Forschung und Entwicklung zu „Security by Design“ Konzepten im Hinblick auf „Privacy Enhancing/​Privacy Preserving Technologies (PET/PPT)“, „Differential Privacy“ (DP) und „Secure Multi-Party Computation“ (MPC) im Kontext Künstlicher Intelligenz
• Analyse und Erforschung von Angriffsvektoren über den gesamten Lebenszyklus KI-basierter und kryptographischer Komponenten/​Lösungen hinweg. Ebenfalls werden Täuschungsansätze explizit mitbetrachtet
• Forschung zu Methoden und Prozessen zur Qualitätssicherung und Absicherung von Datenbeständen und Datenströmen für Training, Validierung und den Betrieb KI-basierter Komponenten/Lösungen sowie deren Einbettung in dezentrale Daten/​Dienste-Ökosysteme (wie IDS bzw. GAIA-X) mit Fokus auf Kryptographie
• wissenschaftliche Recherche zu Studien und Fachinformationen bezogen auf Vorgehensweisen und Herausforderungen bei der Entwicklung von Konzepten und Weiterentwicklungen im Bereich PET/PPT, Differential Privacy und Secure Multi Party Computation
• zur Überprüfung der Erkenntnisse einen softwaregestützten Demonstrator entwickeln
• Analyse von möglichen Ansätzen zur Integration von Privacy Enhancing Technologies in dezentrale Daten- und Diensteökosysteme (vgl. GAIA-X und IDSA)
• Erforschung von möglichen Implementierungswegen in großen Datenökosystemen mit heterogener Datenquellenstruktur
• Erarbeitung möglicher Anwendungsfälle passend zu den Schwerpunktbereichen des DLR wie Luft- und Raumfahrt, Energie, Verkehr, Sicherheit
• Erstellung wissenschaftlicher (Teil-)Beiträge für Publikationen
• Ableitung von Handlungsoptionen für Wissenschaft- und Industrieanwendungen
• Präsentation wissenschaftlicher Ergebnisse
• Steuerung und Management von drittmittelgeförderten und grundfinanzierten Projekten
• fachliche Zuarbeit im Rahmen der Akquise von nationalen/​​europäischen Drittmitteln

• abgeschlossenes wissenschaftliches Hochschulstudium (Master/​Diplom Uni) der Formalwissenschaften (z.B. Informatik oder Mathematik) oder andere für die Tätigkeit relevante Studiengänge
• ausgeprägte Kenntnisse im Bereich der Kryptographie
• ausgeprägte Kompetenzen im Bereich der IT‑Security und allgemeinen Datenverschlüsselung
• ausgeprägte Kompetenzen im Bereich der Künstlichen Intelligenz
• Kompetenzen im Bereich der Datenbanken und Cloud/Edge-Technologien sowie der IT‑Infrastrukturen
• Wissen zur betrieblichen Einbettung von KI-Komponenten und ‑Systemen
• Kompetenzen zur Aufbereitung komplexer wissenschaftlicher Zusammenhänge
• Erfahrung in der Anwendung KI-orientierter Werkzeuge und Frameworks
• Erfahrung in der Umsetzung von Softwarelösungen
• Englischkenntnisse in Wort und Schrift
• Kompetenzen im Bereich der „Homomorphen Verschlüsselung“, „Differential Privacy“ und „Secure Multi-Party Computation“ wünschenswert
• idealerweise Kenntnisse im Umfeld dezentraler Daten- und Diensteökosysteme (wie GAIA-X)
• Kenntnisse der Statistik vorteilhaft

Freuen Sie sich auf einen Arbeitgeber, der Ihr Engagement zu schätzen weiß und Ihre Entwicklung durch vielfältige Qualifizierungs- und Weiterbildungs­möglich­keiten fördert. Unser einzigartiges Arbeitsumfeld bietet Ihnen Gestaltungs­frei­räume und eine unvergleichbare Infrastruktur, in der Sie Ihre Mission verwirklichen können. Vereinbarkeit von Privatleben, Familie und Beruf sowie Chancengleichheit von Personen aller Geschlechter (w/m/d) sind wichtiger Bestandteil unserer Personal­politik. Bewerbungen schwerbehinderter Menschen bevorzugen wir bei fachlicher Eignung. Fachliche Fragen beantwortet Ihnen gerne Herr Dr. Michael Karl telefonisch unter +49 2241 20148-20. Weitere Informationen zu dieser Position mit der Kennziffer 86778 sowie zur Vergütung und zum Bewerbungsweg finden Sie unter www.DLR.de/dlr/jobs/#51922