Noll
Quantum computing förväntas revolutionera världen och Australien är väl placerade för att vara den första över quantum mållinjen. Men för allt det goda som en kvantdator löften i områden som medicin, det gör det också möjligt för aktuell säkerhet metoder för att brytas.
Tala med ZDNet efter hans adress på ACS Canberra Konferens i förra veckan, grundare och VD för Australiska quantum cybersäkerhet fast QuintessenceLabs (QLabs) Vikram Sharma detaljerad plan för den globala säkerhetsbranschen, som nu förbereder sig för den verklighet av en kvantdator inom de närmaste tio åren.
“På grund av framsteg inom kvantdatorer, de kommer att sätta riskerar många av de mekanismer som vi använder för att säkra information idag. Men intressant nog, quantum technologies kan också erbjuda några av de lösningar för att mildra denna risk eller att möta denna utmaning,” sade han.
Den andra quantum revolution är bara i början för att utvecklas, med Sharma som pekar till uppfinningen av transistorn 1947 som följdes av många apparater, utrustning och instrumentering som belånade det från början av 1950-talet.
Vad som är annorlunda med den andra revolutionen är att den första såg passiv mobilisering av kvantmekaniska effekter som uppstod i naturen, medan egenskaperna för den andra revolutionen är att quantum stater som inte finns i naturen kan vara aktivt konstruerad.
“Genom att konstruera nya quantum staterna, eller effekter, det finns en mängd funktioner som är redan utspelar sig och är på väg att åstadkomma en radikal förändring i många aspekter av våra liv under de kommande årtiondena,” Sharma förklaras.
QLabs bildades 2008 som ett spin-off av partikelfysik vid Australian National University (ANU) i Canberra, även om QLabs ” produkt svit har utvecklats oberoende av ANU.
QLabs är med särskilt fokus på tillämpningar inom it-säkerhet och kommunikation och ösa upp medel från den Australiska regeringen för att hjälpa den att göra det på ett Försvar-klass nivå.
Idag, kommersiella utbyte av information skyddas i första hand via public key infrastructure (PKI), med säkerheten i PKI beroende av den beräkningsmässiga komplexiteten av vissa matematiska operationer.
Sharma säger att det i grunden är systemet beroende av matematiska problem som är lätt att göra på ett sätt, men svårt att vända för att dekryptera — och det är vad cybersäkerhet för närvarande förlitar sig på. Ett sådant system används för PKI exchange är en RSA-algoritmen.
“Matematik i RSA key exchange kommer att brytas när vi har en kvantdator eftersom det kommer att kunna göra det omvända beräkning mycket snabbare än vi kan med konventionella datorer, med superdatorer,” Sharma förklaras.
“Det är där hotet uppstår … när vi ser framåt, vi behöver inse att vi säkert inom de närmaste tio åren, skulle de flesta människor hävdar, att vi skulle ha en kvantdator som finns på en användbar skala.
“Det är hot, men den utmaning vi står inför är med alla bra saker en kvantdator kommer att göra, en av biverkningarna är att det kommer att kunna bryta den mekanism som vi använder för att säkra elektronisk handel och pengar genom vår kommersiella utbyte i dag.”
Enligt Sharma och hans kamrater, det finns tre grundläggande metoder för att mildra problemet med att först ta den matematiska problem används idag som kommer att vara bruten och ersätta dem med svårare matematik.
“Vi hoppas att en kvantdator kommer inte kunna bryta dem,” sade han.
National Institute of Standards and Technology (NIST) har varit igång ett program för att bestämma nästa uppsättning algoritmer för att skydda data som kommer att quantum säker.
NIST i December valt över 90 kandidater att hjälpa till att utveckla quantum resistenta algoritmer (QRA), vilket tyder på att genom 2022-23 första QRA kommer att göra sin väg till en rekommendation.
Den AMERIKANSKA National Security Agency (NSA) har också varit inblandad, frågar organisationer för att flytta till stora symmetriska nycklar, snarare än asymmetriska nycklar som använder PKI.
“De bör vara vad de kallas hög entropi, som är koden för en verkligt slumpmässig,” Sharma sade den andra bred ansats mot att bli quantum säker.
Detta är en av de spelningar som QLabs är att arbeta på.
Bolaget i februari aviserade att utveckla en full-entropi quantum random number generator, genom att utnyttja en “brist” i dioder. Fel, en fastighet i-dioder kallas quantum tunnlar är ett fenomen där en partikel som färdas över ett hinder som — enligt klassisk mekanik-det ska inte kunna passera.
Se även: QuintessenceLabs blir verkligen är slumpmässig med quantum säkerhet
I huvudsak, QStream sätter ut en miljard slumptal en andra, stödja NSA rekommendation för hög entropi symmetriska nycklar, Sharma noteras.
Det tredje området är kvantkryptografi, där i stället för att använda matematik för att skydda transporter av nyckeln från en part till en annan, QLabs och andra använder huvudmännen i fysik.
“Om jag skickar er en nyckel som är kodad rätt på den kvantmekaniska nivån-i vårt fall har vi att göra detta genom prägling på laser … flytta på det frekvensutrymme-och jag gör som hundratals miljoner gånger per sekund och jag skickar den till dig, om någon försöker snappa upp att även om det är i transit, på grund av de lagar kvantfysik, sin handling av avlyssning eller avlyssning kommer att uppenbaras för dig och mig,” förklarade han.
“Vi kommer sedan slänga nyckeln, och vi kommer endast att använda en nyckel när vi har försäkrat oss om att det inte fanns någon sådan störning, vilket ger ett helt säkert sätt att transportera nycklar.”
De tre metoderna har i stor utsträckning överens om som ett sätt att bli quantum säker, med Sharma notera det kommer att vara en hybrid av de tre som sannolikt kommer att utgöra grunden för it-system för framtiden-var som helst där känslig information lagras och överförs.
“Där flera lager av försvar som arbetar i samverkan”, tillade han.
RELATERADE TÄCKNING
QuintessenceLabs selar diod ‘fel’ för nya quantum number generator
Att kapa ett fel i dioder för att utnyttja kvantfysik, Australien QuintessenceLabs har byggt en full-entropi quantum random number generator med 1 gbps utgång.
Australiska säkerhet trio mål för okrossbart krypterade data miljö
Vault, QuintessenceLabs, och Ziroh Labs har gått samman för att bygga upp ett system för stark kryptering av användardata för regeringen.
Australiens ambitiösa plan för att vinna quantum race
Professor Michelle Simmons tycker att Australien har vad som krävs för att komma först till mållinjen i den internationella quantum computing race.
Hur quantum computing kan skapa unbreakable kryptering och rädda framtiden för it-säkerhet (TechRepublic)
Photon-baserade kvantkryptering kan hjälpa företag att bättre försvara sig mot cyberthreats, och det är ett steg närmare verklighet tack vare forskning från Duke University.
Relaterade Ämnen:
Australien
Säkerhet-TV
Hantering Av Data
CXO
Datacenter
0