Security Research: LLLC (Lightweight Low-Latency Consensus)

Success at Innovation Conference: LLLC Presented as a Key Technology for PNT Resilience

A great success for the research on resilient PNT systems: As part of the “Innovation Conference Cyber/IT” 2025 hosted by the Bundeswehr University Munich, the concept for the key technology LLLC, developed by Claudia, was selected and recognized directly by the German Federal Ministry of Defence (BMVg) as one of only seven finalists from approximately 40 high-caliber submissions. The presentation of the concept to an expert audience from the armed forces, government ministries, NATO, and leading research institutes highlights the topic’s strategic importance.

Certificate issued by the Federal Ministry of Defence
What is LLLC?

The concept addresses the growing threat to military and civilian systems from GNSS jamming and spoofing. When PNT (Positioning, Navigation, and Timing) data becomes unreliable, distributed systems such as drone swarms or vehicle convoys lack a mechanism to quickly and in a manipulation-proof manner determine which information is still trustworthy. With LLLC, Lightweight Low-Latency Consensus, Claudia proposes research into novel consensus algorithms that close exactly this gap: They are designed to combine BFT security with the real-time speed necessary for tactical operations and are conceived to be post-quantum secure from the ground up.

Strategic Relevance Confirmed at the Highest Level

The urgency of the proposal was impressively confirmed shortly before the conference by the new “Quantum Europe Strategy” from the European Commission. The “Grand Challenge” defined within it for resilient PNT systems in GNSS-denied environments describes the exact problem domain for which LLLC provides a fundamental solution. This highlights the approach of LLLC as a universal key technology that can serve as the basis for an entire generation of future secure, distributed systems.

The presentation of the LLLC idea was met with great interest and led to valuable discussions. The recognition of being selected as a finalist is a strong incentive to continue advancing the research on this technology, which is crucial for defence capability and digital sovereignty.

A heartfelt thank you goes to the jury, the CODE Research Institute and the Bundeswehr University Munich for organizing this excellent platform for innovation.

Scientific Background

The development of LLLC is based on addressing three central challenges at the intersection of distributed systems, real-time requirements, and cryptography:

1. Byzantine Fault Tolerance (BFT)

The foundation of LLLC is Byzantine Fault Tolerance. This principle from computer science solves a core problem of distributed systems: How can a group of nodes make a reliable, common decision if individual participants fail or even actively attempt to manipulate the system with false information? Through a robust, multi-stage voting process, BFT algorithms ensure that the honest majority of nodes always reaches a correct consensus and that malicious or faulty nodes are outvoted.

2. The Latency Challenge

However, this high level of security comes at a price: latency. The communication rounds and cryptographic signatures required for BFT often make classical implementations too slow for real-time applications that require a reaction in fractions of a second (Time-to-Alert). The core innovation of LLLC lies in the research of novel algorithms that drastically accelerate this process without sacrificing fundamental security guarantees.

3. Post-Quantum Cryptography (PQC)

Today’s cryptography for securing communication is threatened by future quantum computers. To guarantee long-term security and counter the “Harvest Now, Decrypt Later” threat (recording today for later decryption), LLLC must be designed with PQC methods from the ground up. This ensures the technological foundation – the key technology – remains trustworthy and provides cryptographic integrity for decades to come.

Contact & Exchange

The resilience of PNT-reliant systems is one of the key challenges for the security of tomorrow. If you are also engaged by this topic, are interested in a strategic exchange, or see opportunities for collaboration, Claudia looks forward to hearing from you.

Get in touch.

About Claudia

As a security researcher and lawyer, Claudia Otto focuses on the intersection of technology, law, and strategic resilience. Her Master of Business Administration (MBA) in Security (also: Safety) and Disaster Management, completing in the summer semester of 2025, has deepened her understanding of systemic risks in critical infrastructures and modern operations.

She had the distinct honor of serving as a recurring expert witness before the Finance Committee of the German Bundestag, where she informed members of parliament on the security implications and regulatory framework of Distributed Ledger Technologies (DLT).

From this combination of in-depth technological analysis (particularly of consensus algorithms in DLTs) and strategic risk assessment (from the MBA), came the insight that a new class of algorithms is missing for future defence capability. The research into LLLC is the direct consequence of this analysis.

Erfolg bei der Innovationstagung: LLLC als Schlüsseltechnologie für PNT-Resilienz überzeugt Experten

Ein großer Erfolg für die Forschung an resilienten PNT-Systemen: Im Rahmen der Innovationstagung Cyber/IT 2025 an der Universität der Bundeswehr München wurde die von Claudia Otto entwickelte Idee zur Schlüsseltechnologie LLLC direkt vom Bundesministerium der Verteidigung (BMVg) als einer von nur sieben Finalisten aus rund 40 hochkarätigen Einreichungen ausgewählt und ausgezeichnet. Die Präsentation des Konzepts vor einem Fachpublikum aus Bundeswehr, Ministerien, NATO und Forschung unterstreicht die strategische Bedeutung des Themas.

Urkunde des Bundesministeriums für Verteidigung
Worum geht es bei LLLC?

Das Konzept adressiert die wachsende Bedrohung militärischer und ziviler Systeme durch GNSS-Jamming und -Spoofing. Wenn PNT-Daten (Position, Navigation, Zeit) unzuverlässig werden, fehlt es verteilten Systemen wie Drohnenschwärmen oder Fahrzeugverbänden an einem Mechanismus, um schnell und manipulationssicher festzustellen, welche Information noch vertrauenswürdig ist. Mit LLLC schlägt Claudia Otto die Erforschung neuartiger Konsensalgorithmen vor, die genau diese Lücke schließen: Sie sollen BFT-Sicherheit mit der für taktische Operationen notwendigen Echtzeit-Geschwindigkeit verbinden und sind von Grund auf Post-Quantum-sicher konzipiert.

Strategische Relevanz auf höchster Ebene bestätigt

Die Dringlichkeit des Vorschlags wurde kurz vor der Tagung auf beeindruckende Weise durch die neue “Quantum Europe Strategy” der EU-Kommission bestätigt. Die dort definierte “Grand Challenge” für resiliente PNT-Systeme in GNSS-gestörten Umgebungen beschreibt exakt das Problemfeld, für das LLLC eine fundamentale Lösung liefert. Dies unterstreicht den Ansatz von LLLC als eine universelle Schlüsseltechnologie, die als Basis für eine ganze Generation zukünftiger sicherer, verteilter Systeme dienen kann.

Die Präsentation der LLLC-Idee stieß auf großes Interesse und führte zu wertvollen Diskussionen. Die Anerkennung durch die Auswahl als Finalist ist ein starker Ansporn, die Forschung an dieser für die Verteidigungsfähigkeit und digitale Souveränität entscheidenden Technologie weiter voranzutreiben.

Ein herzlicher Dank gilt der Jury, dem Forschungsinstitut CODE und der Universität der Bundeswehr München für die Organisation dieser exzellenten Plattform für Innovation.

Wissenschaftlicher Hintergrund

Die Entwicklung von LLLC basiert auf der Auseinandersetzung mit drei zentralen Herausforderungen an der Schnittstelle von verteilten Systemen, Echtzeitanforderungen und Kryptographie:

1. Byzantinische Fehlertoleranz (BFT)

Die Grundlage von LLLC ist die Byzantinische Fehlertoleranz. Dieses Prinzip aus der Informatik löst ein Kernproblem: Wie kann sich eine Gruppe von Knoten einigen, wenn Teilnehmer ausfallen oder das System mit Falschinformationen manipulieren können? BFT-Algorithmen stellen mittels robustem, mehrstufigem Abstimmungsprozess sicher, dass die ehrliche Mehrheit der Knoten immer zu einem korrekten Konsens findet und Störer überstimmt werden.

2. Die Latenz-Herausforderung

Diese hohe Sicherheit hat jedoch einen Preis: Latenz. Die für BFT nötigen Kommunikationsrunden und kryptographischen Signaturen machen klassische Implementierungen für Echtzeitanwendungen, die eine Reaktion in Sekundenbruchteilen erfordern (Time-to-Alert), oft zu langsam. Die Kerninnovation von LLLC liegt in der Erforschung neuartiger Algorithmen, die diesen Prozess drastisch beschleunigen, ohne die fundamentalen Sicherheitsgarantien aufzugeben.

3. Post-Quanten-Kryptographie (PQC)

Die heutige Kryptographie zur Absicherung der Kommunikation ist durch zukünftige Quantencomputer bedroht. Um langfristige Sicherheit zu gewährleisten und der “Harvest Now, Decrypt Later”-Gefahr (dem heutigen Aufzeichnen von Daten zur späteren Entschlüsselung) zu begegnen, muss eine neue Schlüsseltechnologie von Grund auf mit PQC-Verfahren konzipiert werden. Dies stellt sicher, dass die Schlüsseltechnologie auch in Jahrzehnten noch vertrauenswürdig ist.

Kontakt und Austausch

Die Resilienz von PNT-abhängigen Systemen ist eine der zentralen Herausforderungen für die Sicherheit von morgen. Wenn Sie an einem strategischen Austausch interessiert sind oder Möglichkeiten für eine Zusammenarbeit sehen, freut sich Claudia Otto über Ihre Nachricht.

Nehmen Sie Kontakt auf.

Über Claudia Otto

Als Sicherheitsforscherin und Rechtsanwältin konzentriert sich Claudia Otto auf die Schnittstelle von Technologie, Recht und strategischer Resilienz. Ihr Master of Business Administration (MBA) mit Abschluss des Sommersemesters 2025 im Sicherheits- und Katastrophenmanagement hat ihr Verständnis für systemische Risiken in kritischen Infrastrukturen und in der modernen Operationsführung vertieft.

Eine besondere Ehre war ihre Tätigkeit als wiederkehrende Sachverständige im Finanzausschuss des Deutschen Bundestages, wo sie Abgeordnete zu den sicherheitstechnischen Implikationen und dem regulatorischen Rahmen von Distributed Ledger-Technologien (DLT) informiert hat.

Aus dieser Verbindung von technologischer Tiefenanalyse (insbesondere von Konsensalgorithmen in DLTs) und der strategischen Risikobewertung (aus dem MBA) entstand die Erkenntnis, dass für die zukünftige Verteidigungsfähigkeit eine neue Klasse von Algorithmen fehlt. Die Forschung an LLLC ist die direkte Konsequenz aus dieser Analyse.