HQS – BMBF 후원 리서치 프로젝트
하드웨어 기반 퀀텀 보안
동기
정보통신 기술의 개발은 경제 발전을 가속화시킵니다. 디지털화가 폭넓게 확산되었고 데이터 흐름이 증가하고 있습니다. 이에 따라 기존 및 신규 시스템이 극심한 공격의 표적이 될 수 있으며, 강력한 암호화에 의한 보호가 필요합니다. 가까운 미래에 퀀텀 컴퓨터가 현실이 될 수 있습니다. 이러한 시나리오에서는 기존에 폭넓게 확산된 암호화 절차를 변경해야 합니다.
접근방식 및 목표
HQS(Hardware-Based Quantum Security) 프로젝트의 목표는 새롭고 안전하며 상용화가 가능한 통신 시스템을 만드는 것입니다. 이를 위해 컨소시움 파트너는 새로 개발된 하드웨어를 결합하고 다양한 기술의 인터페이스를 개발하며, 깊이 있는 보안 분석을 수행합니다. 컨소시움 파트너의 높은 기준을 유지함으로써 통신 시스템을 미래 검증형 암호화 플랫폼 및 보안성이 강화된 ICT 인프라로 통합할 수 있습니다. 전 세계적으로 퀀텀 컴퓨터 공격을 방어할 수 있는 포스트 퀀텀(Post-Quantum) 방법에 집중된 리서치가 이루어지고 있습니다. 현재 수학자들은 소프트웨어용으로 암호화 절차를 위한 새 모델을 개발하고 있습니다. QKD(Quantum Key Distribution) 기법은 모든 퀀텀 컴퓨터 공격으로부터 통신을 적절히 보호할 수 있는 물리 이론에 기반한 하드웨어 용도 보안 기법입니다.퀀텀 효과를 사용할 경우 하드웨어 기반 랜덤 숫자 발생기 및 하드웨어-고유 보안 구성요소와 관련한 추가 이점을 얻을 수 있습니다.
HQS 프로젝트 컨소시움은 포스트 퀀텀 암호화 및 통신에 대한 공격 방지 하드웨어를 제공하기 위해 다음과 같은 목표를 정의했습니다.
- 광섬유 케이블의 적외선 및 통신 파장 QKD 송신기 및 수신기를 위한 견고하고 안정적인 광 모듈 개발
- 도시 통신 네트워크 및 WAN(Wide Area Network) 링크를 위한 QKD 모듈과 보안 암호화 플랫폼 간 인터페이스 정의 및 구현
- 사이드 채널 및 에러 유발 공격 방지를 위한 전자 및 광 장치 개발 및 테스트
- 상업용 광섬유 네트워크에서 QKD 작동 입증
- 퀀텀 PUF(Physically Unclonable Functions) 및 QKD 기반 인증 체계용 하드웨어 개발 및 해당 인증 체계의 취약점 분석
프로젝트 조직
HQS는 독일 연방교육연구부(BMBF)의 후원을 받는 공동 리서치 프로젝트이며, 리서치 및 산업 분야의 다양한 전문 파트너가 참여합니다. BMBF는 High-tech for IT Security 입찰 모집 범위에서 이 프로젝트를 소유하며, LMU Munich은 이 프로젝트 리드를 담당합니다.
- 프로젝트 관리: VDI/VDE Innovation + Technik GmbH
- 컨소시움: 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
- 프로젝트 기간: 2017년 1월 – 2019년 12월