HQS – un projet de recherche financé par le BMBF
Sécurité quantique basée sur le matériel
Motivation
Le développement technologique de l'information et des communications engendre un progrès économique rapide. La numérisation s'est largement répandue et les flux de données se multiplient. Par conséquent, les systèmes déjà existants, tout comme les nouveaux, peuvent devenir la cible d'attaques et doivent donc être protégés par de puissants procédés de cryptage. L'idée d'un ordinateur quantique pourrait se concrétiser dans un avenir proche. Ce scénario fait appel à la modification de l'existant et à une large diffusion des procédures de cryptage.
Approche et objectifs
Le projet "Hardware-Based Quantum Security" (HQS) a pour objectif la création d'un nouveau système de communication, sécurisé et commercialisable. Pour cela, le consortium de partenaires combine des matériels récemment développés, crée des interfaces pour les diverses technologies et réalise des analyses de sécurité approfondies. Le maintien des normes exigeantes propres aux partenaires du consortium, contribue à l'intégration du système de communication au sein des futures plateformes d'encodage et améliore la sécurité des infrastructures ICT. Dans le monde entier, le secteur de la recherche se concentre sur des méthodes post-quantiques qui pourraient résister à des attaques informatiques quantiques. En ce qui concerne la partie logicielle, les mathématiciens développent actuellement de nouveaux modèles de procédures d'encodage. En ce qui concerne la partie matérielle, la distribution quantique de clé (QKD), une méthode reposant sur des principes physiques, peut déjà protéger de manière correcte les communications contre toutes les attaques informatiques quantiques. L'utilisation d'effets quantiques fournit un avantage supplémentaire pour les générateurs de nombres aléatoires basés sur le matériel et pour les composants de sécurité intrinsèques.
Afin de fournir un matériel de protection dédié à la communication et à l'encodage post-quantique, le consortium du projet HQS a défini les objectifs suivants :
- Le développement de modules optiques fiables et robustes pour les émetteurs et les récepteurs QKD utilisant les longueurs d'ondes infrarouges et de télécommunication dans les câbles à fibre optique
- La définition et l'implémentation d'interfaces entre les modules QKD et les plateformes d'encodage de sécurité dédiées aux réseaux de télécommunications urbains et aux liaisons réseaux dans les zones étendues
- Le développement et le test de l'électronique et de l'optique afin de fournir une protection contre les attaques par canal auxiliaire et celles provoquant des erreurs
- La démonstration de la QKD au sein des réseaux à fibre optique qui sont utilisés à des fins commerciales
- Le développement d'un matériel pour les PUF quantiques (fonctions non clonables physiquement) et les schémas d'authentification basés sur la QKD, ainsi que l'analyse de leur vulnérabilité
Organisation du projet
HQS est un projet de recherche conjoint financé par le Ministère fédéral de l'éducation et de la recherche allemand (BMBF) impliquant divers partenaires spécialisés dans les secteurs de l'industrie et de la recherche. Le BMBF est le maître d'ouvrage de ce projet au niveau de l'appel d'offres High-tech dédié à la sécurité informatique. Le LMU Munich est responsable de la coordination du projet.
- Gestion du projet : VDI/VDE Innovation + Technik GmbH
- Consortium : LMU Munich, Technical University of Munich, Heinrich Heine University Düsseldorf, Max Planck Institute for the Science of Light, Rohde & Schwarz Cybersecurity GmbH, noris network AG, Tesat-Spacecom GmbH & Co. KG
- Durée du projet : 01/2017–12/2019