يقدم علم المعلومات الكمومية (QIS) عالمًا جديدًا من القدرات الحسابية بعيدًا عن متناول الحوسبة الكلاسيكية اليوم. في الوقت نفسه ، يهدد نظام QIS خوارزميات التشفير التي يُبنى عليها الأمن الرقمي الحديث والخصوصية.
أصدر البيت الأبيض مؤخرًا "مذكرة الأمن القومي بشأن تعزيز ريادة الولايات المتحدة في الحوسبة الكمية مع التخفيف من المخاطر على أنظمة التشفير الضعيفة"، أو NSM-10. تمثل المذكرة خطة إدارة بايدن للحفاظ على الميزة التنافسية للأمة في QIS دون تعريض الأمن القومي للخطر. تنقسم المذكرة إلى أربعة أقسام ، يحدد كل منها خطوات محددة نحو تحقيق هذا التوازن.
ثانية 1. السياسة
يوضح القسم 1 السياسات الشاملة للإدارة: "(1) للحفاظ على قيادة الولايات المتحدة في QIS ، من خلال الاستثمار المستمر ، والشراكات ، والنهج المتوازن لتعزيز التكنولوجيا وحمايتها ؛ و (2) للتخفيف من تهديد CRQCs من خلال انتقال عادل ومنصف لأنظمة التشفير في الأمة إلى التشفير القابل للتشغيل البيني والمقاوم للكم. "
CRQCs ، التي ربما لم تسمع بها من قبل ، هي "أجهزة كمبيوتر كمومية ذات صلة بالتشفير التحليلي" ، أو أجهزة كمبيوتر كمومية أصبحت قوية من الناحية الحسابية بما يكفي لكسر تشفير المفتاح العام اليوم. التشفير المقاوم للكم ، المعروف أيضًا باسم "تشفير ما بعد الكم" أو PQC ، هو خوارزميات تشفير جديدة يعتقد أنها مقاومة للهجوم من قبل كل من الحوسبة الكلاسيكية وكذلك CRQCs. يقوم المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) حاليًا باختيار مجموعة من خوارزميات PQC للتوحيد القياسي.
القسم 2. تعزيز قيادة الولايات المتحدة
يدعو القسم 2 إلى اتباع نهج استباقي في البحث والتطوير في QIS (R & D). يجب تحقيق ذلك من خلال الاستثمارات في برامج أبحاث QIS الأساسية ، وتوسيع برامج التعليم والقوى العاملة ، والتركيز على تطوير وتعزيز الشراكات بين الصناعة والمؤسسات الأكاديمية والحلفاء والدول ذات التفكير المماثل.
بالإضافة إلى ذلك ، في غضون 90 يومًا من هذه المذكرة ، يتعين على الوكالات التي تمول البحث في أجهزة الكمبيوتر الكمومية أو تطويرها أو الحصول عليها تحديد جهة اتصال مع مكتب تنسيق الكم الوطني. عليهم تبادل المعلومات وأفضل الممارسات لضمان استراتيجية وطنية متماسكة لتعزيز نظام الجودة وحماية التكنولوجيا.
القسم 3. التخفيف من مخاطر التشفير
يعطي القسم 3 الأولوية للانتقال إلى التشفير المقاوم للكم بحلول عام 2035 واستخدام أطر عمل خفة الحركة للتشفير للمساعدة في هذا الانتقال. يتم إعطاء عدد كبير من توجيهات الوكالة لتنفيذ هذا الهدف ، ومركز المناقشة هو المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) ووكالة الأمن القومي (NSA) اللذان يعملان بنشاط على تطوير المعايير الفنية للتنفيذ والنشر في ولاياتهما القضائية. من المتوقع أن يتم التصديق على الموجة الأولى من هذه المعايير بحلول عام 2024. يوفر القسم جدولًا زمنيًا طويلاً لإجراءات الوكالة على مدار العام المقبل مع استمرار التزامات الإبلاغ في المستقبل.
لاحظ أن CCC عقدت a ورشة عمل (مزيد من المعلومات أدناه) حول الترحيل الكمي وسرعة التشفير التي يبرزها القسم 3.
القسم 4. حماية تكنولوجيا الولايات المتحدة
يقر القسم الرابع بضرورة قيام حكومة الولايات المتحدة بحماية البحث والتطوير الكمي ذي الصلة والملكية الفكرية (IP) من جرائم الإنترنت والسرقة. يتطلب ذلك حملات تعليمية للصناعة والأوساط الأكاديمية وشركاء الولاية والشركاء المحليين والقبليين والإقليميين (SLTT) بشأن تهديد سرقة IP وأهمية الامتثال القوي واكتشاف التهديدات الداخلية وإنفاذ القانون الفيدرالي.
بحلول 31 ديسمبر 2022 ، من المقرر أن يطور رؤساء الوكالات ذات الصلة بتقنيات QIS خططًا شاملة لحماية التكنولوجيا لحماية البحث والتطوير في QIS ، واكتساب التكنولوجيا ، ووصول المستخدم. سيتم تحديث هذه الخطط سنويًا وتقديمها إلى مساعد الرئيس لشؤون الأمن القومي (APNSA) ، ومدير مكتب الإدارة والميزانية (OMB) ، والرؤساء المشاركين للجنة الفرعية للمجلس الوطني للعلوم والتكنولوجيا المعنية بالاقتصاد. والآثار الأمنية لعلم الكم.
يمتلك اتحاد مجتمع الحوسبة تاريخًا من الأنشطة التي تحدد وتناقش القدرات والتهديدات المحتملة لنظام معلومات الجودة. خاصه:
يمكنك قراءة المذكرة الكاملة NSM-10 الصادرة في 4 مايو 2022 هنا.
