HQS – um projeto de pesquisa financiado pelo BMBF
Segurança quântica baseada em hardware
Motivação
O desenvolvimento de tecnologias de comunicações e informação traz um rápido progresso econômico. A digitalização disseminou-se amplamente e os fluxos de dados estão aumentando. Assim, sistemas novos e existentes podem se tornar um alvo de ataques brutais e precisam ser protegidos por fortes métodos de criptografia. A ideia de um computador quântico pode tornar-se realidade em um futuro próximo. Esse cenário requer alterar procedimentos de criptografia amplamente disseminados.
Abordagem e objetivos
O projeto "Segurança Quantum baseada em hardware" (HQS) tem como objetivo criar um novo sistema de comunicação comercializável. Para esse fim, os parceiros do consórcio combinam hardware recém-desenvolvido, desenvolvem interfaces para diversas tecnologias e realizam profunda análise de segurança. Manter os altos padrões dos parceiros do consórcio ajuda a integrar o sistema de comunicação em plataformas de criptografia preparadas para o futuro e protege muito as infraestruturas de ICT. Pesquisa no mundo inteiro foca em métodos pós-quânticos que podem resistir a ataques a computadores quânticos. Para uso de software, matemáticos atualmente estão desenvolvendo novos modelos para procedimentos de criptografia. Para uso de hardware, distribuição de chave quântica (QKD), um método baseado nos princípios físicos, já é capaz de proteger adequadamente a comunicação contra todos os ataques a computador quântico. Usar efeitos quânticos oferece uma vantagem adicional para geradores de número aleatório baseados em hardware e componentes de segurança intrínseca de hardware.
Para fornecer hardware à prova de ataques para criptografia e comunicação pós-quânticas, o consórcio do projeto HQS definiu as seguintes metas:
- Desenvolver módulos ópticos robustos e confiáveis para transmissores e receptores QKD de comprimentos de onda de telecomunicações e infravermelho em cabos de fibra óptica
- Definir e implementar interfaces entre módulos QKD e plataformas de criptografia segura para redes de telecomunicações urbanas e links de rede de área ampla
- Desenvolver e testar eletrônica e óptica para fornecer proteção contra ataques que provocam erros e canal lateral
- Demonstrar QKD em as redes de fibra óptica operadas de modo comercial
- Desenvolver hardware para PUFs (funções fisicamente não clonáveis) quânticas e esquemas de autenticação baseados em QKD, além de analisar as respectivas vulnerabilidades
Organização do projeto
HQS é um projeto de pesquisa conjunto fundado pelo Ministério Federal de Educação e Pesquisa (BMBF) alemão e envolve vários parceiros especialistas dos campos de pesquisa e industrial. O BMBF é o proprietário deste projeto no escopo da solicitação de propostas em alta tecnologia para segurança de TI. A LMU Munich é responsável pela liderança do projeto.
- Gerenciamento de projeto: VDI/VDE Innovation + Technik GmbH
- Consórcio: LMU Munich, Universidade Técnica de Munique, Universidade Heinrich Heine de Düsseldorf, Instituto para a Ciência da Luz Max Planck, Rohde & Schwarz Cybersecurity GmbH, noris network AG, Tesat-Spacecom GmbH & Co. KG
- Duração do projeto: 01/2017–12/2019