By Σάντρα Χέλσελ δημοσιεύτηκε 01 Αυγούστου 2022
Quantum News Briefs Σήμερα ανοίγει με νέα από μια διεθνή ομάδα ερευνητών που χρησιμοποίησαν μπερδεμένα σωματίδια ως «μυστικά κλειδιά» για την κβαντική κρυπτογραφία, ακολουθούμενα από προειδοποιήσεις άρθρου του Διευθύνοντος Συμβούλου QuSecure σχετικά με το «Q-Day». Καλύπτονται επίσης οι ανακοινώσεις μιας ιρλανδοαμερικανικής ομάδας που θέτει τα θεμέλια για το κβαντικό Διαδίκτυο και την επιτυχημένη αυτόνομη, κβαντικά ασφαλή δοκιμή στρατιωτικού drone.
Οι ερευνητές χρησιμοποιούν μπλεγμένα σωματίδια ως «μυστικά κλειδιά» για την κβαντική κρυπτογραφία
Οι επιστήμονες ανακάλυψαν έναν νέο τύπο κβαντικής κρυπτογραφίας που χρησιμοποιεί έναν από τους ίδιους νόμους της φυσικής που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή κβαντικών υπολογιστών: την κβαντική εμπλοκή.
Μια διεθνής ερευνητική ομάδα, αποτελούμενη από θεωρητικούς και εφαρμοσμένους φυσικούς και επιστήμονες υπολογιστών, έχει εφαρμόσει πειραματικά έναν τύπο κβαντικής κρυπτογραφίας «ασφαλούς σφαλμάτων» χρησιμοποιώντας κβαντική εμπλοκή που θα μπορούσε να ανοίξει το δρόμο για ασφαλή επικοινωνία μεταξύ συσκευών πραγματικού κόσμου.
Αυτή η έρευνα πραγματοποιήθηκε στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης με συνεισφορές από το Πανεπιστήμιο της Γενεύης, τη Γαλλική Επιτροπή Εναλλακτικών Ενεργειών και Ατομικής Ενέργειας (CEA), EPFL και ETH Ζυρίχης. Δείτε την επιστημονική εργασία που δημοσιεύτηκε στο Φύση at αυτή η σύνδεση.
Οι ερευνητές «επέδειξαν ένα πλήρες πρωτόκολλο διανομής κβαντικού κλειδιού (QKD) απρόσβλητο στα τρωτά σημεία και τα ελαττώματα των φυσικών συσκευών που μαστίζουν τα τρέχοντα κβαντικά πρωτόκολλα». Αυτό το πρωτόκολλο QKD χρησιμοποιεί μπερδεμένα σωματίδια ως «μυστικά κλειδιά» που θα επιτρέψουν τον εντοπισμό παραβιάσεων ασφάλειας τρίτων και θα καταστήσουν τις συσκευές μη παραβιασμένες.
*****
Q-Day: Το πρόβλημα με την κρυπτογράφηση δημόσιου κλειδιού παλαιού τύπου
Δεν είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς τις επιπτώσεις του Q-Day. Οι εισβολείς θα έχουν εύκολα πρόσβαση στα δεδομένα, τον έλεγχο των συστημάτων ή και τα δύο. Σε επίπεδο κοινού, μια απώλεια κρυπτογράφησης θα μπορούσε να οδηγήσει σε τεράστια εγκληματικά κύματα που περιλαμβάνουν εξαγορές τραπεζικών λογαριασμών και κλοπή προσωπικών πληροφοριών. Οι χάκερ θα μπορούσαν να διαταράξουν την καθημερινή ζωή επιστρατεύοντας συσκευές Internet of Things (IoT) και συνδεδεμένα οχήματα. Dave Krauthamer, Διευθύνων Σύμβουλος, QuSecure, έγραψε πρόσφατα στο HelpNetSecurity για τη διαφαινόμενη απειλή. Το Quantum News Briefs συνοψίζει εδώ.
Οι κακόβουλοι παράγοντες θα μπορούσαν να καταστρέψουν κρίσιμες υποδομές, προκαλώντας διακοπές ρεύματος και βλάβη των υπηρεσιών έκτακτης ανάγκης και της υγειονομικής περίθαλψης, για να αναφέρουμε μόνο μερικά πιθανά αποτελέσματα. Σε επίπεδο εθνικής ασφάλειας, η Q-Day θα ήταν μια ανεξέλεγκτη καταστροφή. Οι πληροφορίες και οι στρατιωτικές δυνατότητες βασίζονται στη μυστικότητα, η οποία δεν θα υπήρχε πλέον.
Αυτές οι τρομερές προβλέψεις του Q-Day είναι έμπειρες εικασίες, επειδή δεν υπάρχει ακόμη ένας κβαντικός υπολογιστής με αρκετή ισχύ για να σπάσει την τρέχουσα κρυπτογράφηση. Ωστόσο, με δεκάδες δισεκατομμύρια δολάρια που δαπανώνται για έρευνα και ανάπτυξη κβαντικών υπολογιστών στις ΗΠΑ, την Κίνα και άλλες χώρες, είναι πιθανό ότι η Q-Day – αυτή η στιγμή ριζικής ευπάθειας – θα φτάσει μέσα στα επόμενα 10 χρόνια.
Πολλά πράγματα θα μπορούσαν να πάνε στραβά με την ανάπτυξη κβαντικών υπολογιστών, η οποία μπορεί να ωθήσει το Q-Day εκτός για μερικά ακόμη χρόνια. Τα πράγματα θα μπορούσαν επίσης να πάνε καλά, κάτι που θα το έφερνε νωρίτερα.
Διάφορα αντίμετρα έχουν καταστεί διαθέσιμα για να βοηθήσουν στον μετριασμό της απειλής: τεχνολογίες μετα-κβαντικής κυβερνοασφάλειας (PQC), π.χ. μετακβαντικά πρότυπα κρυπτογράφησης και διάφορες μέθοδοι προστασίας δεδομένων από κβαντικούς εισβολείς που βασίζονται σε υλικό και λογισμικό.
Η κυβέρνηση των ΗΠΑ αντιμετωπίζει το θέμα σοβαρά. Η ανάπτυξη κβαντικών ανθεκτικών αλγορίθμων βρίσκεται σε εξέλιξη.
Η Q-Day πλησιάζει. Θα προκαλέσει μαζική αναστάτωση στην κοινωνία και η εθνική μας ασφάλεια βρίσκεται σε κίνδυνο, εάν οι υπεύθυνοι για την προστασία των δεδομένων μας δεν λάβουν μέτρα. Η αναβάθμιση σε PQC από κρυπτογράφηση δημόσιου κλειδιού παλαιού τύπου θα πρέπει να ξεκινήσει αμέσως.
*****
Η εταιρική σχέση ΗΠΑ-Ιρλανδίας λαμβάνει 3 εκατομμύρια ευρώ για να βάλει τα θεμέλια του Quantum Internet
Μια συνεργασία μεταξύ τεσσάρων ερευνητικών κέντρων στις ΗΠΑ και το νησί της Ιρλανδίας έλαβε χρηματοδότηση 3 εκατομμυρίων ευρώ για να επιταχύνει τη δημιουργία ενός κβαντικού Διαδικτύου. Η χρηματοδότηση του έργου προήλθε από τη Σύμπραξη Ε&Α ΗΠΑ-Ιρλανδίας, η οποία περιλαμβάνει φορείς χρηματοδότησης από τις ΗΠΑ, τη Δημοκρατία της Ιρλανδίας και τη Βόρεια Ιρλανδία. Ο Leigh McGowran αναφέρθηκε στο έργο της Silicon Republic & συνοψίζονται εδώ.
Το έργο CoQREATE (Convergent Quantum Research Alliance in Telecommunications) περιλαμβάνει το Connect, το ερευνητικό κέντρο Science Foundation Ireland (SFI) για μελλοντικά δίκτυα και επικοινωνίες με έδρα το Trinity College του Δουβλίνου, καθώς και το κέντρο φωτονικής SFI IPIC.
Η επένδυση θα δημιουργήσει τουλάχιστον 10 ερευνητικές θέσεις για τη διερεύνηση τεχνολογιών που θα αποτελέσουν τη βάση ενός κβαντικού διαδικτύου.
Εκτός από το Connect και το IPIC, το έργο CoQREATE περιλαμβάνει το Κέντρο Κβαντικών Δικτύων των ΗΠΑ και την ομάδα κβαντικής τεχνολογίας στο Queen's University του Μπέλφαστ.
Συνδέστε τον σκηνοθέτη Καθηγητής Dan Kilper είπε ότι το κοινό έργο δίνει τη δυνατότητα στους ερευνητές να διαμορφώσουν πώς τα κβαντικά και τα κλασικά δίκτυα θα ενωθούν.
*****
Επίδειξη Κβαντικής Ασφάλειας Στρατιωτικού Drone a Milestone στο Security of Crewed & Uncrewed Applications
Ο ειδικός στην κβαντική κρυπτογράφηση Arqit και ο προμηθευτής αυτόνομων συστημάτων Blue Bear έχουν επιδείξει ασφάλεια δεδομένων ανθεκτικής στην κβαντική ενέργεια σε αυτόνομα drones σε περιβάλλον μάχης. Το Quantum News Briefs συνοψίζει την κάλυψη στο IOTWorld.
Η Blue Bear προσομοίωσε και πέταξε εικονικές αποστολές παρακολούθησης πληροφοριών και αναγνώρισης σε drone χρησιμοποιώντας δεδομένα εργασιών και στόχων κρυπτογραφημένα με την τεχνολογία του Arqit.
Κατά τη διάρκεια της αποστολής, τα δεδομένα εικόνας των πιθανών στόχων κρυπτογραφήθηκαν και αναμεταδόθηκαν με ασφάλεια χρησιμοποιώντας την κβαντικά ασφαλή σήραγγα επικοινωνιών του Arqit. Χρησιμοποιούσε αυτό που είναι γνωστό ως περιστρεφόμενα συμμετρικά κλειδιά, που σημαίνει ότι τα κλειδιά που χρησιμοποιούνται για την κρυπτογράφηση και την αποκρυπτογράφηση μηνυμάτων αλλάζουν συχνά, καθιστώντας το πιο δύσκολο για τους αντιπάλους να υποκλέψει δεδομένα. Αυτή πιστεύεται ότι είναι η πρώτη φορά που επιδεικνύεται σε μικρά drones.
Τα τελικά σημεία επικοινωνίας εξουσιοδοτήθηκαν επίσης ενεργά για τη διασφάλιση της ασφαλούς επικοινωνίας.
«Η υπόσχεση της ενοποίησης πολλών τομέων μπορεί να επιτευχθεί μόνο με ισχυρότερη, απλούστερη κρυπτογράφηση που ενεργοποιείται χρησιμοποιώντας ένα ελαφρύ πρωτόκολλο λογισμικού για μικρά drones», δήλωσε ο David Williams, ιδρυτής, πρόεδρος και διευθύνων σύμβουλος της Arqit.
*****
Οι γερουσιαστές Hassan και Portman εισάγουν δικομματικό νομοσχέδιο για την ενίσχυση της εθνικής ασφάλειας προετοιμάζοντας τους κβαντικούς κινδύνους της κυβερνοασφάλειας
Οι Αμερικανοί γερουσιαστές Maggie Hassan (D-NH) και Rob Portman (R-OH) εισήγαγαν ένα δικομματικό νομοσχέδιο στις 21 Ιουλίου για την ενίσχυση της εθνικής ασφάλειας προετοιμάζοντας την άμυνα της ομοσπονδιακής κυβέρνησης έναντι παραβιάσεων δεδομένων με δυνατότητα κβαντικού υπολογισμού. Καθώς οι κβαντικοί υπολογιστές, συμπεριλαμβανομένων αυτών που αναπτύσσονται από τους αντιπάλους μας, συνεχίζουν να γίνονται πιο ισχυροί και πιο ευρέως διαθέσιμοι, οι ομοσπονδιακές υπηρεσίες πρέπει να εργαστούν προληπτικά για να διασφαλίσουν ότι οι ομοσπονδιακές προστασίες στον κυβερνοχώρο παραμένουν ενημερωμένες. Η Quantum News Briefs μοιράζεται μια περίληψη της ανακοίνωσης εδώ.
The Quantum Computing Cybersecurity Preparedness Act θα:
- Απαιτείται από το Γραφείο Διαχείρισης και Προϋπολογισμού (OMB) να δώσει προτεραιότητα στην απόκτηση και τη μετάβαση της τεχνολογίας πληροφοριών των ομοσπονδιακών υπηρεσιών στη μετακβαντική κρυπτογραφία.
- Δώστε εντολή στην OMB να δημιουργήσει οδηγίες για τις ομοσπονδιακές υπηρεσίες για την αξιολόγηση των κρίσιμων συστημάτων ένα χρόνο μετά την έκδοση προγραμματισμένων προτύπων μετακβαντικής κρυπτογραφίας από το Εθνικό Ινστιτούτο Προτύπων και Τεχνολογίας (NIST).
- Κατευθύνει την OMB να στείλει μια ετήσια έκθεση στο Κογκρέσο που περιλαμβάνει μια στρατηγική για τον τρόπο αντιμετώπισης των κινδύνων μετά την κβαντική κρυπτογραφία, τη χρηματοδότηση που μπορεί να είναι απαραίτητη και μια ανάλυση για τον συντονισμό και τη μετάβαση σε μετακβαντικά πρότυπα και πληροφορίες τεχνολογία.
Επιπλέον, ο γερουσιαστής Hassan εντάχθηκε προηγουμένως στην αντιπροσωπεία του Κογκρέσου του Νιου Χάμσαϊρ ανακοινώνοντας 2.76 εκατομμύρια δολάρια σε ομοσπονδιακή χρηματοδότηση για το Dartmouth College για να υποστηρίξει το έργο χαρτογράφησης κβαντικού γονιδιώματος.
*****
Sandra K. Helsel, Ph.D. ασχολείται με την έρευνα και την αναφορά σε τεχνολογίες αιχμής από το 1990. Έχει το διδακτορικό της. από το Πανεπιστήμιο της Αριζόνα.
