Kwantumcomputing, een snel voortschrijdende technologie op het gebied van high-performance computing, belooft verschillende sectoren diepgaand te transformeren. Echter, de impact ervan kan ongekende uitdagingen met zich meebrengen voor de cyberbeveiligingCyberbeveiligingsoplossingen zijn essentieel in het digitale tijdperk…. Onderzoekers van het Nationaal Centrum voor Supercomputertoepassingen (NCSA) werken aan de ontwikkeling van cryptografische standaarden die bestand zijn tegen kwantumcomputing om kritieke infrastructuren te beschermen tegen deze nieuwe bedreiging.
De urgentie van post-kwantumcryptografie
Naarmate kwantumcomputing zich ontwikkelt, kan haar vermogen om traditionele versleutelingssystemen binnen seconden te kraken een aanzienlijk risico vormen. “Het probleem is urgent omdat praktische kwantumcomputers in het volgende decennium klassieke encryptie zouden kunnen ontcijferen”, verklaarde Phuong Cao, onderzoekswetenschapper bij het NCSA. Deze zorg heeft geleid tot de creatie van kwantumbestendige cryptografische protocollen (PQC) in een poging deze risico’s te verminderen.
Samen met de universiteitsstudent Jakub Sowa, presenteerde Cao in september een paper op de IEEE International Conference on Quantum Computing and Engineering in Montreal, waar ze de laatste resultaten presenteerden over de adoptie van PQC in belangrijke netwerkprotocollen zoals OpenSSH en SciTokens. De bevindingen suggereren dat, hoewel er vorderingen zijn gemaakt, het implementatieproces van kwantumbestendige cryptografie nog steeds voor meerdere uitdagingen staat.
Voortgang en uitdagingen bij de adoptie van bestendige protocollen
Een van de grootste belemmeringen voor de adoptie van PQC ligt in de complexiteit van de algoritmen en de beperkingen in de implementatie zowel op software- als hardwareniveau. Volgens Cao is de initiële adoptie van PQC op nationaal niveau gematigd. Pioniers zijn toepassingen zoals OpenSSH en Google Chrome, maar volgens hun resultaten is de adoptiegraad momenteel slechts 0,029%. De moeilijkheid om dit getal te vergroten illustreert de uitdaging om beveiligingsoplossingen te implementeren die effectief zijn tegen kwantumcomputing.
Onlangs werd Cao benoemd tot hoofdonderzoeker in een door de National Science Foundation (NSF) gefinancierd project met een toelage van 200.000 dollar om de adoptie van PQC in wetenschappelijke supercomputertoepassingen te beoordelen. Dit initiatief streeft naar het creëren van een netwerkinstrument dat de voortgang in de adoptie van post-kwantumcryptografie effectief kan meten en een model kan vaststellen voor het overgaan van cyberinfrastructuren naar dit type geavanceerde beveiliging.
Een wereldwijde inspanning voor kwantumbeveiliging
De uitbreiding van deze protocollen op wereldwijde schaal brengt een enorme opgave met zich mee. Anita Nikolich, mede-hoofdonderzoeker bij het NCSA, gaf aan dat het overgangsproces naar PQC-algoritmen lang en uitdagend zal zijn. Het project FABRIC, dat zich uitstrekt over meerdere locaties wereldwijd, zal zichtbaarheid bieden in de implementatie van deze technologie in wetenschappelijke infrastructuren. Dit zal onderzoekers een completer beeld geven van de uitdagingen die kwantumbeveiliging met zich meebrengt.
Santiago Núñez-Corrales, een andere mede-onderzoeker, benadrukte dat de implementatie van deze kwantumbeveiligingsprotocollen van fundamenteel belang is om de cyberinfrastructuur van de VS te versterken, vooral in de wetenschappelijke sector. Als onderdeel van het Illinois Center for Quantum Science and Technology Information (IQUIST) onderzoekt zijn team nieuwe manieren om beveiliging en vertrouwen in geavanceerde computing te begrijpen in het licht van toekomstige kwantumdreigingen.
Het belang van voorbereiden op een kwantumtoekomst
Jim Basney, hoofdonderzoekswetenschapper bij het NCSA en verantwoordelijk voor het door de NSF gefinancierde SciTokens-project, benadrukte dat dit project zal helpen bij het plannen van een veilige transitie naar post-kwantumcryptografie op wetenschappelijke autorisatieplatforms. Dit zal, naast het garanderen van weerstand tegen mogelijke kwantumaanvallen, het vertrouwen in de beveiliging van gedistribueerde wetenschappelijke computerinfrastructuren versterken.
Op zijn beurt publiceerde het Amerikaanse National Institute of Standards and Technology (NIST) in augustus een reeks encryptie-algoritmen ontworpen om weerstand te bieden aan cyberaanvallen aangedreven door kwantumcomputers. Deze inspanning, die acht jaar werk vereiste, markeert een belangrijke vooruitgang in beveiliging in een door kwantumtechnologie gedreven wereld en benadrukt de noodzaak van progressieve technologische aanpassing in alle sectoren.
Toekomstige richtingen voor kwantumcyberbeveiliging
De vooruitgang van kwantumcomputing stelt een kritieke behoefte voor aan een herbeoordeling van de fundamenten van cyberbeveiliging. Terwijl experts doorgaan met het onderzoeken en ontwikkelen van oplossingen in post-kwantumcryptografie, zal de adoptie van deze protocollen van essentieel belang zijn om de beveiliging van gevoelige gegevens en wetenschappelijk onderzoek in het kwantumtijdperk te waarborgen. Hoewel de weg naar een brede adoptie van deze protocollen complex is, bieden de inspanningen van instellingen zoals het NCSA en haar samenwerkingspartners een solide basis om een veilige toekomst in geavanceerde computing te bouwen.
via: SciTechDaily