HQS: un proyecto de investigación financiado por el BMBF
Seguridad cuántica basada en hardware
Motivación
El desarrollo de las tecnologías de la información y la comunicación trae consigo un rápido progreso económico. La digitalización se ha difundido ampliamente y los flujos de datos van en aumento. En consecuencia, los sistemas nuevos y existentes pueden convertirse en objetivo de violentos ataques, por lo que es necesario protegerlos con métodos criptográficos eficaces. La idea de ordenador cuántico podría hacerse realidad en un futuro próximo. Este escenario exige cambiar los procedimientos de criptografía ya existentes y ampliamente difundidos.
Enfoque y objetivos
El proyecto “Hardware-Based Quantum Security” (HQS, ‘Seguridad cuántica basada en hardware’) tiene como objetivo crear un sistema de comunicación nuevo, seguro y comercializable. Para conseguirlo, los socios del consorcio combinan hardware de nuevo diseño, desarrollan interfaces para varias tecnologías y realizan profundos análisis de seguridad. Mantener los altos estándares de los socios del consorcio ayuda a integrar el sistema de comunicación en plataformas de cifrado preparadas para el futuro e infraestructuras TIC de alta seguridad. La investigación en todo el mundo se centra en los métodos poscuánticos capaces de resistir los ataques informáticos cuánticos. Para el uso de software, los matemáticos están desarrollando actualmente nuevos modelos para procedimientos de cifrado. Para el uso de hardware, la distribución de claves cuánticas (QKD), un método basado en principios físicos, es capaz ya de proteger adecuadamente la comunicación contra todo tipo de ataques informáticos cuánticos. El uso de efectos cuánticos aporta una ventaja adicional a los generadores de números aleatorios basados en hardware y a los componentes de seguridad intrínsecos de hardware.
Para proporcionar hardware a prueba de ataques para criptografía y comunicación poscuántica, el consorcio del proyecto HQS ha definido los siguientes objetivos:
- Desarrollar módulos ópticos robustos y confiables para transmisores y receptores QKD de infrarrojos y longitudes de onda de telecomunicación en cables de fibra óptica
- Definir e implementar interfaces entre módulos QKD y plataformas de cifrado seguras para redes de telecomunicaciones urbanas y enlaces de red de área amplia
- Desarrollar y probar dispositivos electrónicos y ópticos para brindar protección contra ataques de canal lateral y ataques que provocan errores
- Demostrar la distribución de claves cuánticas (QKD) en redes de fibra óptica que operan con arreglo a criterios comerciales
- Desarrollar hardware para PUF cuánticos (funciones físicamente no clonables) y esquemas de autenticación basados en QKD, y analizar sus vulnerabilidades
Organización del proyecto
HQS es un proyecto de investigación conjunta financiado por el Ministerio Federal alemán de Educación e Investigación (BMBF) e involucra a varios socios expertos de los campos de la industria y la investigación. El BMBF es el titular del proyecto en el marco de la licitación de alta tecnología para la seguridad informática. La Universidad LMU de Múnich es la responsable de dirigir el proyecto.
- Gestión del proyecto: VDI/VDE Innovation + Technik GmbH
- Consorcio: Universidad LMU de Múnich, Universidad Técnica de Múnich, Universidad Heinrich Heine de Düsseldorf, Instituto Max Planck para la Ciencia de la Luz, Rohde & Schwarz Cybersecurity GmbH, noris network AG, Tesat-Spacecom GmbH & Co. KG
- Duración del proyecto: 01/2017–12/2019