L'émergence de la technologie de l'informatique quantique mettra en danger de nombreux algorithmes cryptographiques actuels, en particulier les algorithmes cryptographiques à clé publique largement utilisés pour protéger les informations numériques. À cette fin, les experts en sécurité du monde entier sont occupés à développer des normes techniques pour"post-quantum cryptography" et analyser les nombreux défis de la migration d'une infrastructure de cryptographie à clé publique vers une cryptographie quantique rétrograde. L'un d'eux est les exigences de calcul élevées des méthodes de chiffrement post-quantique. Aujourd'hui, une équipe dirigée par Georges Siegel, professeur de sécurité de l'information à l'Université technique de Munich, a conçu et construit une puce capable d'appliquer efficacement la cryptographie post-quantique.
La puce est un circuit intégré dit spécifique à l'application, qui est généralement conçu et fabriqué pour répondre aux exigences de l'utilisateur et aux besoins d'un système électronique particulier. L'équipe Siegel basée sur la norme open source RISC - V a modifié la conception de la puce et applique la méthode de conception collaborative du matériel et des logiciels en modifiant le noyau et en accélérant les instructions spéciales de l'opération de calcul nécessaire, et en étendant la conception d'un accélérateur matériel spécial, rend le chiffrement quantique après que la nouvelle puce puisse obtenir de meilleures performances.
La nouvelle puce peut être utilisée non seulement avec Kyber, le candidat le plus prometteur pour la cryptographie post-quantique, mais aussi avec SIKE, un algorithme alternatif qui nécessite plus de puissance de calcul. La puce utilise le cryptage Kyber environ 10 fois plus rapidement et consomme environ huit fois moins d'énergie qu'une puce entièrement basée sur une solution logicielle. L'utilisation du cryptage SIKE, cependant, sera 21 fois plus rapide que les puces utilisant uniquement des solutions logicielles. Car SIKE est perçu comme une alternative prometteuse. Lorsque les puces sont utilisées pendant une longue période, de telles précautions ont du sens.
Les chevaux de Troie dits matériels constituent également une menace croissante pour la cryptographie post-quantique, estiment les chercheurs. Cela pourrait avoir de graves conséquences si un attaquant réussissait à intégrer des circuits de cheval de Troie dans une conception de puce avant ou pendant sa fabrication."Jusqu'à présent, nous en savons très peu sur la façon dont les vrais attaquants utilisent les chevaux de Troie matériels," expliqua Siegel. Pour développer des mesures de protection, nous nous mettons dans les attaquants' chaussures, développant et cachant le cheval de Troie nous-mêmes. C'est's pourquoi nous avons construit quatre chevaux de Troie, puis les avons placés dans notre puce post-quantique, et ils fonctionnent très différemment."
Au cours des prochains mois, Siegel et son équipe se concentreront sur le test des capacités de cryptage de la puce'et la fonctionnalité et la vérifiabilité du cheval de Troie matériel'. Segal a développé un nouveau programme d'IA qui peut faire de l'ingénierie inverse pour reconstruire la fonction exacte de la puce, même sans documentation disponible. Grâce à un processus complexe, les rails conducteurs à l'intérieur de la puce sont polis couche par couche et chaque couche est photographiée. Un programme d'intelligence artificielle est ensuite utilisé pour reconstituer la fonction exacte de la puce."Cette reconstruction peut aider à identifier les composants de la puce dont les fonctions ne sont pas liées à la tâche réelle et peuvent y être intégrées," dit Siegel. Un tel processus pourrait un jour devenir la norme pour les contrôles ponctuels des commandes de puces en gros. Combiné à un cryptage post-quantique efficace, nous pouvons rendre le matériel dans les usines et les voitures plus sécurisé."