By Sandra Helzel opublikowano 01 sierpnia 2022
Quantum News Brief Dzisiaj otwierają się wiadomości od międzynarodowego zespołu badaczy, którzy wykorzystali splątane cząstki jako „tajne klucze” do kryptografii kwantowej, a następnie ostrzegają w artykule prezesa QuSecure o „Q-Day”. Omówiono również zapowiedzi irlandzko-amerykańskiego zespołu, który kładzie podwaliny pod internet kwantowy i udane, autonomiczne, kwantowo bezpieczne testy drona wojskowego.
Naukowcy używają splątanych cząstek jako „tajnych kluczy” do kryptografii kwantowej
Naukowcy odkryli nowy rodzaj kryptografii kwantowej, która wykorzystuje jedno z tych samych praw fizyki, które wykorzystuje się w budowie komputerów kwantowych: splątanie kwantowe.
Międzynarodowy zespół badawczy, składający się z fizyków teoretycznych i stosowanych oraz informatyków, eksperymentalnie wdrożył „odporną na błędy” kryptografię kwantową przy użyciu splątania kwantowego, które może utorować drogę do bezpiecznej komunikacji między urządzeniami w świecie rzeczywistym.
Badania te zostały przeprowadzone na Uniwersytecie Oksfordzkim przy udziale Uniwersytetu Genewskiego, Francuskiej Komisji Energii Alternatywnych i Energii Atomowej (CEA), EPFL i ETH Zurich. Zobacz artykuł naukowy opublikowany w Natura at pod tym linkiem.
Naukowcy „zademonstrowali kompletny protokół dystrybucji kluczy kwantowych (QKD) odporny na słabe punkty i defekty urządzeń fizycznych, które nękają obecne protokoły kwantowe”. Ten protokół QKD wykorzystuje splątane cząstki jako „tajne klucze”, które pozwolą na wykrywanie naruszeń bezpieczeństwa stron trzecich i uniemożliwią hakowanie urządzeń.
*****
Q-Day: Problem ze starszym szyfrowaniem kluczy publicznych
Nietrudno wyobrazić sobie wpływ Q-Day. Atakujący z łatwością uzyskają dostęp do danych, kontrolę nad systemami lub jedno i drugie. Na poziomie ogółu społeczeństwa utrata szyfrowania może prowadzić do ogromnej fali przestępczości, która wiąże się z przejmowaniem kont bankowych i kradzieżą danych osobowych. Hakerzy mogą zakłócać codzienne życie, przejmując kontrolę nad urządzeniami Internetu rzeczy (IoT) i połączonymi pojazdami. Dave Krauthamer, dyrektor generalny, QuSecure, napisał niedawno w HelpNetSecurity o nadchodzącym zagrożeniu. Podsumowanie Quantum News Briefs tutaj.
Złośliwi aktorzy mogą zniszczyć infrastrukturę krytyczną, powodując przerwy w dostawie prądu oraz awarię służb ratunkowych i opieki zdrowotnej, żeby wymienić tylko kilka potencjalnych skutków. Na poziomie bezpieczeństwa narodowego Q-Day byłby całkowitą katastrofą. Zdolności wywiadowcze i wojskowe opierają się na tajemnicy, która już by nie istniała.
Te straszne prognozy na Q-Day są wykształconymi domysłami, ponieważ nie ma jeszcze komputera kwantowego o wystarczającej mocy, aby złamać obecne szyfrowanie. Jednak przy dziesiątkach miliardów dolarów wydanych na badania i rozwój komputerów kwantowych w Stanach Zjednoczonych, Chinach i innych krajach, prawdopodobnie Q-Day – ten moment radykalnej wrażliwości – nadejdzie w ciągu najbliższych 10 lat.
Wiele rzeczy może pójść nie tak z rozwojem komputerów kwantowych, co może odsunąć Q-Day na kilka kolejnych lat. Sprawy też mogą pójść dobrze, co przyniesie to wcześniej.
Dostępnych jest wiele środków zaradczych, które pomagają złagodzić zagrożenie: technologie post-quantum cybersecurity (PQC), np. standardy szyfrowania post-kwantowego oraz różne sprzętowe i programowe metody ochrony danych przed atakami kwantowymi.
Rząd Stanów Zjednoczonych traktuje tę kwestię poważnie. Trwają prace nad algorytmami kwantowo-odpornymi.
Nadchodzi Q-Day. Spowoduje ogromne zakłócenia w społeczeństwie, a nasze bezpieczeństwo narodowe jest zagrożone, jeśli osoby odpowiedzialne za ochronę naszych danych nie podejmą działań. Aktualizacja do PQC ze starszej kryptografii klucza publicznego powinna rozpocząć się od razu.
*****
Partnerstwo amerykańsko-irlandzkie otrzymuje 3 mln euro na położenie podwalin pod Quantum Internet
Partnerstwo między czterema ośrodkami badawczymi w USA i na wyspie Irlandii otrzymało 3 mln euro dofinansowania na przyspieszenie tworzenia Internetu kwantowego. Finansowanie projektu pochodziło z amerykańsko-irlandzkiego partnerstwa badawczo-rozwojowego, które obejmuje agencje finansujące w Stanach Zjednoczonych, Irlandii i Irlandii Północnej. Leigh McGowran poinformował o projekcie dla Republiki Krzemowej i podsumowane tutaj.
Projekt CoQREATE (Convergent Quantum Research Alliance in Telecommunication) obejmuje Connect, centrum badawcze Science Foundation Ireland (SFI) dotyczące przyszłych sieci i komunikacji z siedzibą w Trinity College w Dublinie, a także centrum fotoniki SFI IPIC.
Inwestycja stworzy co najmniej 10 stanowisk badawczych do badania technologii, które będą stanowić fundament internetu kwantowego.
Oprócz Connect i IPIC, projekt CoQREATE obejmuje amerykańskie Centrum Sieci Kwantowych oraz grupę technologii kwantowych z Queen's University w Belfaście.
Połącz reżysera Prof. Dan Kilper powiedział, że wspólny projekt umożliwia naukowcom kształtowanie połączenia sieci kwantowych i klasycznych.
*****
Demo Quantum-Secure Military Drone a Milestone w bezpieczeństwie aplikacji z załogą i bez załogi
Specjalista od szyfrowania kwantowego, firma Arqit, i dostawca systemów autonomicznych Blue Bear wykazali odporność na kwantowe bezpieczeństwo danych na autonomicznych dronach w środowisku bitwy. Quantum News Briefs podsumowuje zasięg w IOTŚwiat.
Blue Bear symulował i wykonywał symulowane misje obserwacyjne i rozpoznawcze na dronie, używając danych zadań i celów zaszyfrowanych przy użyciu technologii Arqit.
Podczas misji dane obrazu potencjalnych celów zostały bezpiecznie zaszyfrowane i przekazane za pomocą bezpiecznego kwantowo tunelu komunikacyjnego Arqit. Używano tak zwanych obrotowych kluczy symetrycznych, co oznacza, że klucze używane do szyfrowania i odszyfrowywania wiadomości są często zmieniane, co utrudnia przeciwnikom do przechwytywania danych. Uważa się, że po raz pierwszy zostało to zademonstrowane na małych dronach.
Punkty końcowe komunikacji były również aktywnie autoryzowane w celu zapewnienia bezpiecznej komunikacji.
„Obietnicę integracji wielu domen można spełnić tylko dzięki silniejszemu, prostszemu szyfrowaniu, które jest możliwe przy użyciu lekkiego protokołu oprogramowania dla małych dronów” – powiedział David Williams, założyciel, prezes i dyrektor generalny Arqit.
*****
Senatorowie Hassan i Portman wprowadzają dwupartyjną ustawę o wzmocnieniu bezpieczeństwa narodowego poprzez przygotowanie się na zagrożenia związane z cyberbezpieczeństwem kwantowym
Senatorowie amerykańscy Maggie Hassan (D-NH) i Rob Portman (R-OH) przedstawili 21 lipca dwupartyjną ustawę mającą na celu wzmocnienie bezpieczeństwa narodowego poprzez przygotowanie obrony rządu federalnego przed naruszeniami danych przy użyciu obliczeń kwantowych. Ponieważ komputery kwantowe, w tym te opracowywane przez naszych przeciwników, stają się coraz potężniejsze i szerzej dostępne, agencje federalne muszą aktywnie działać, aby zapewnić aktualność federalnych zabezpieczeń cybernetycznych. Quantum News Briefs udostępnia podsumowanie ogłoszenia tutaj.
Ustawa o gotowości do cyberbezpieczeństwa w zakresie obliczeń kwantowych zrobiłbym:
- Wymagaj, aby Biuro Zarządzania i Budżetu (OMB) nadało priorytet pozyskiwaniu i migracji technologii informacyjnej agencji federalnych do kryptografii post-kwantowej;
- Poinstruuj OMB, aby stworzyła wytyczne dla agencji federalnych do oceny krytycznych systemów rok po wydaniu przez Narodowy Instytut Standardów i Technologii (NIST) planowanych standardów kryptografii post-kwantowej;
- Poproś OMB o przesłanie rocznego raportu do Kongresu, który zawiera strategię dotyczącą radzenia sobie z zagrożeniami związanymi z kryptografią post-kwantową, finansowanie, które może być konieczne, oraz analizę koordynacji działań całego rządu i migracji do standardów i informacji dotyczących kryptografii post-kwantowej technologia.
Ponadto senator Hassan wcześniej dołączył do delegacji kongresu New Hampshire, ogłaszając federalne finansowanie Dartmouth College w wysokości 2.76 miliona dolarów na wsparcie projektu kwantowego mapowania genomu.
*****
dr Sandra K. Helsel zajmuje się badaniami i raportami na temat technologii granicznych od 1990 roku. z Uniwersytetu Arizony.
