HQS: un progetto di ricerca finanziato dal BMBF
Hardware-based Quantum Security
Motivazioni
Lo sviluppo delle tecnologie dell’informazione e della comunicazione favorisce un rapido progresso economico. La digitalizzazione si è diffusa moltissimo e i flussi di dati sono in aumento. Di conseguenza, i sistemi esistenti e quelli nuovi possono diventare bersaglio di attacchi feroci e devono essere protetti con metodi di crittografia potenti. L’idea del computer quantistico potrebbe diventare realtà in un futuro non lontano. In quest’ottica è fondamentale un cambiamento delle procedure di crittografia attualmente diffuse.
Approccio e obiettivi
Il progetto HQS (Hardware-Based Quantum Security) mira a creare un nuovo sistema di comunicazione sicuro e utilizzabile commercialmente. A tal fine, i partner del consorzio combinano hardware di recente sviluppo, progettano interfacce per varie tecnologie e svolgono analisi approfondite della sicurezza. Continuando a mantenere alti gli standard dei partner del consorzio, si favorisce l’integrazione del sistema di comunicazione in piattaforme di crittografia che non temono il futuro e infrastrutture di ICT altamente sicure. In tutto il mondo la ricerca si focalizza su metodi post-quantistici che possano resistere agli attacchi da parte di computer quantistici. Per quanto riguarda l’uso di software, i matematici stanno attualmente sviluppando nuovi modelli per le procedure di crittografia. Per quanto concerne l’utilizzo di hardware, esiste già un metodo basato su principi fisici, la distribuzione a chiave quantistica (QKD), in grado di proteggere adeguatamente le comunicazioni da tutti gli attacchi da parte di computer quantistici. L’uso degli effetti quantistici offre un vantaggio aggiuntivo per i generatori di numeri casuali basati su hardware e i componenti di sicurezza propri degli hardware.
Per offrire hardware a prova di attacco per la comunicazione e la crittografia post-quantistica, il consorzio del progetto HQS ha definito i seguenti obiettivi:
- Sviluppo di moduli ottici robusti e affidabili per ricevitori e trasmettitori QKD a lunghezze d’onda utilizzate nei sistemi di telecomunicazione e a infrarossi nei cavi a fibra ottica
- Definizione e implementazione di interfacce fra moduli QKD e piattaforme di crittografia sicure per le reti di telecomunicazione urbane e i collegamenti alle reti geografiche
- Sviluppo e test di componenti elettronici e ottici per proteggere dagli attacchi che generano errori e da quelli condotti mediante canali laterali
- Dimostrazione della QKD in reti a fibra ottica commerciali
- Sviluppo di hardware per schemi di autenticazione basati su QKD e funzioni fisiche non clonabili (PUF) di tipo quantistico e analisi delle loro vulnerabilità
Organizzazione del progetto
HQS è un progetto di ricerca congiunto, finanziato dal Ministero Federale per l'Istruzione e la Ricerca (BMBF) tedesco, che coinvolge vari partner esperti di settori della ricerca e dell’industria. Il BMBF è il titolare di questo progetto nell’ambito della gara d’appalto High-tech for IT Security. LMU Munich è responsabile della direzione del progetto.
- Gestione del progetto: VDI/VDE Innovation + Technik GmbH
- Consorzio: LMU Munich, Politecnico di Monaco di Baviera, Università Heinrich Heine di Düsseldorf, Max Planck Institute for the Science of Light, Rohde & Schwarz Cybersecurity GmbH, noris network AG, Tesat-Spacecom GmbH & Co. KG
- Durata del progetto: 01/2017-12/2019