HQS — исследовательский проект, финансируемый BMBF
Аппаратная квантовая безопасность
Мотивация
Технологическая разработка информационных и коммуникационных технологий способствует быстрому экономическому прогрессу. Цифровизация распространяется повсеместно, и потоки данных становятся все объемнее. В результате существующие и новые системы могут становиться объектом агрессивных атак, и эти системы необходимо защищать высокоэффективными криптографическими методами. Идея квантового компьютера может стать реальностью в ближайшем будущем. Для этого сценария необходимо изменение существующих и широко распространенных криптографических процедур.
Концепция и цели
Проект «Аппаратная квантовая безопасность» (HQS) ориентирован на создание новой, безопасной и востребованной системы связи. Партнеры по консорциуму комбинируют новое разработанное аппаратное обеспечение, разрабатывают интерфейсы для различных технологий и выполняют глубокий анализ системы безопасности. Поддержание высоких стандартов партнеров по консорциуму помогает интегрировать систему связи в перспективные платформы шифрования и высоконадежные механизмы ICT. Общемировые исследования сосредоточены на постквантовых методах, которые могут защищать от квантовых компьютерных атак. Математики в настоящее время разрабатывают новые модели для процедур шифрования с расчетом на использование в программном обеспечении. Для использования в аппаратном обеспечении уже существует такой метод на базе физических принципов, как квантовое распределение ключей (QKD), который может надлежащим образом защищать от любых квантовых компьютерных атак. Использование квантовых эффектов обеспечивает дополнительное преимущество для аппаратных генераторов случайных чисел и встроенных аппаратных компонентов системы безопасности.
Для получения криптостойкого аппаратного обеспечения постквантовой криптографии и связи консорциум проекта HQS определил следующие цели:
- Разработка надежных оптических модулей для передатчиков QKD и приемников инфракрасных и телекоммуникационных волн в оптоволоконных кабелях
- Определение и поддержка интерфейсов между модулями QKD и платформами безопасного шифрования для городских телекоммуникационных сетей и каналов сетей дальнего радиуса действия
- Разработка и испытания электроники и оптики для обеспечения защиты от атак по сторонним каналам и атак, вызывающих ошибки
- Демонстрация QKD в оптоволоконных сетях, которые эксплуатируются на коммерческой основе
- Разработка аппаратного обеспечения для квантовых физически неклонируемых функций (PUF) и схем аутентификации на базе QKD, а также анализа этих уязвимостей
Организация проекта
HQS — совместный исследовательский проект, который финансируется Федеральным министерством образования и научных исследований (BMBF) Германии и включает в себя участие различных компетентных партнеров из исследовательских и промышленных отраслей. BMBF является владельцем данного проекта с обязательным проведением тендеров High-tech for IT Security (Высокие технологии для ИТ-безопасности). Мюнхенский университет Людвига-Максимилиана осуществляет руководство проектом.
- Управление проектом: VDI/VDE Innovation + Technik GmbH
- Консорциум: Мюнхенский университет Людвига-Максимилиана, Мюнхенский технический университет, Дюссельдорфский университет им. Генриха Гейне, Институт наук о свете им. Макса Планка, Rohde & Schwarz Cybersecurity GmbH, noris network AG, Tesat-Spacecom GmbH & Co. KG
- Продолжительность проекта: 01/2017–12/2019