Quantum Information Science (QIS) menawarkan dunia baru kemampuan komputasi di luar jangkauan komputasi klasik saat ini. Pada saat yang sama, QIS mengancam algoritma kriptografi di mana keamanan dan privasi digital modern dibangun.
Gedung Putih baru-baru ini merilis "Memorandum Keamanan Nasional tentang Mempromosikan Kepemimpinan Amerika Serikat dalam Komputasi Kuantum Sambil Mengurangi Risiko terhadap Sistem Kriptografi yang Rentan”, atau NSM-10. Memorandum tersebut mewakili rencana Administrasi Biden untuk mempertahankan keunggulan kompetitif Bangsa di QIS tanpa membahayakan keamanan nasional. Memorandum ini dibagi menjadi empat bagian, masing-masing menguraikan langkah-langkah spesifik untuk mencapai keseimbangan ini.
Bagian 1. Kebijakan
Bagian 1 menguraikan kebijakan menyeluruh dari administrasi: “(1) untuk mempertahankan kepemimpinan Amerika Serikat dalam QIS, melalui investasi berkelanjutan, kemitraan, dan pendekatan yang seimbang untuk promosi dan perlindungan teknologi; dan (2) untuk mengurangi ancaman CRQC melalui transisi yang tepat waktu dan adil dari sistem kriptografi Bangsa ke kriptografi tahan kuantum yang dapat dioperasikan.”
CRQC, yang mungkin belum pernah Anda dengar sebelumnya, adalah "komputer kuantum yang relevan secara crypt-analytically", atau komputer kuantum yang telah menjadi cukup kuat secara komputasi untuk memecahkan kriptografi kunci publik saat ini. Kriptografi tahan kuantum, juga dikenal sebagai "kriptografi pasca kuantum" atau PQC, adalah algoritme kriptografi baru yang diyakini tahan terhadap serangan baik komputasi klasik maupun CRQC. Institut Nasional Standar dan Teknologi (NIST) saat ini sedang dalam proses memilih satu set algoritma PQC untuk standardisasi.
Bagian 2. Mempromosikan Kepemimpinan Amerika Serikat
Bagian 2 menyerukan pendekatan proaktif untuk penelitian dan pengembangan QIS (R&D). Ini harus dicapai melalui investasi dalam program penelitian QIS inti, perluasan program pendidikan dan tenaga kerja, dan fokus pada pengembangan dan penguatan kemitraan antara industri, lembaga akademik, sekutu, dan negara-negara yang berpikiran sama.
Selain itu, dalam waktu 90 hari dari memorandum ini, lembaga yang mendanai penelitian, mengembangkan, atau memperoleh komputer kuantum diminta untuk mengidentifikasi penghubung ke Kantor Koordinasi Kuantum Nasional. Mereka harus berbagi informasi dan praktik terbaik untuk memastikan strategi nasional yang koheren untuk promosi QIS dan perlindungan teknologi.
Bagian 3. Mengurangi Risiko Enkripsi
Bagian 3 memprioritaskan transisi ke kriptografi tahan kuantum pada tahun 2035 dan penggunaan kerangka kerja kelincahan kriptografi untuk membantu transisi tersebut. Sejumlah besar arahan lembaga diberikan untuk melaksanakan tujuan ini, dan pusat diskusi adalah NIST dan Badan Keamanan Nasional (NSA) yang keduanya secara aktif mengembangkan standar teknis untuk implementasi dan penyebaran di yurisdiksi masing-masing. Gelombang pertama dari standar ini diharapkan akan diratifikasi pada tahun 2024. Bagian ini memberikan garis waktu yang panjang dari tindakan lembaga selama tahun depan dengan melanjutkan kewajiban pelaporan ke masa depan.
Perhatikan bahwa CCC mengadakan a bengkel (informasi lebih lanjut di bawah) tentang migrasi kuantum pasca dan kelincahan kriptografi yang disoroti Bagian 3.
Bagian 4. Melindungi Teknologi Amerika Serikat
Bagian empat mengakui perlunya pemerintah AS untuk melindungi R&D kuantum dan kekayaan intelektual (IP) yang relevan dari kejahatan dunia maya dan pencurian. Ini memerlukan kampanye pendidikan untuk industri, akademisi, dan mitra Negara Bagian, Lokal, Suku, dan Teritorial (SLTT) tentang ancaman pencurian IP dan tentang pentingnya kepatuhan yang kuat, deteksi ancaman orang dalam, dan penegakan hukum federal.
Pada tanggal 31 Desember 2022, kepala lembaga yang terkait dengan teknologi QIS harus mengembangkan rencana perlindungan teknologi yang komprehensif untuk melindungi R&D QIS, akuisisi teknologi, dan akses pengguna. Rencana ini akan diperbarui setiap tahun dan diberikan kepada Asisten Presiden untuk Urusan Keamanan Nasional (APNSA), Direktur Kantor Manajemen dan Anggaran (OMB), dan Ketua Bersama Subkomite Dewan Sains dan Teknologi Nasional bidang Ekonomi dan Implikasi Keamanan Ilmu Quantum.
Konsorsium Komunitas Komputasi memiliki sejarah kegiatan yang mengidentifikasi dan mendiskusikan potensi kemampuan dan ancaman QIS. Khususnya:
Anda dapat membaca keseluruhan memorandum NSM-10 yang dirilis pada 4 Mei 2022 di sini.
