O surgimento da tecnologia de computação quântica colocará em risco muitos algoritmos criptográficos atuais, especialmente os algoritmos criptográficos de chave pública amplamente usados para proteger informações digitais. Para este fim, especialistas em segurança em todo o mundo estão ocupados desenvolvendo padrões técnicos para" criptografia pós-quântica" e analisar os muitos desafios da migração da infraestrutura de criptografia de chave pública para a criptografia quântica retroativa. Um deles são os altos requisitos computacionais dos métodos de criptografia pós-quântica. Agora, uma equipe liderada por Georges Siegel, professor de segurança da informação da Universidade Técnica de Munique, projetou e construiu um chip que pode aplicar com eficácia a criptografia pós-quântica.
O chip é um circuito integrado de aplicação específica, geralmente projetado e fabricado para atender aos requisitos do usuário e às necessidades de um determinado sistema eletrônico. A equipe de Siegel com base no padrão RISC-V de código aberto mudou o design do chip, e aplica o método de design colaborativo de hardware e software, modificando o kernel e acelera a operação de cálculo necessária, instruções especiais, e estende projetado um acelerador de hardware especial, faz criptografia quântica após o novo chip pode alcançar um melhor desempenho.
O novo chip pode ser usado não apenas com Kyber, o candidato mais promissor para criptografia pós-quântica, mas também com SIKE, um algoritmo alternativo que requer mais poder de computação. O chip usa criptografia Kyber cerca de 10 vezes mais rápido e consome cerca de oito vezes menos energia do que um chip baseado inteiramente em uma solução de software. Usar a criptografia SIKE, no entanto, será 21 vezes mais rápido do que os chips que usam apenas soluções de software. Porque o SIKE é visto como uma alternativa promissora. Quando os chips são usados por muito tempo, tais precauções fazem sentido.
Os chamados trojans de hardware também são uma ameaça crescente à criptografia pós-quântica, acreditam os pesquisadores. Isso pode ter consequências sérias se um invasor conseguir incorporar circuitos de Trojan em um design de chip antes ou durante sua fabricação." Até agora, sabemos muito pouco sobre como invasores reais usam cavalos de Troia de hardware," Siegel explicou. Para desenvolver medidas de proteção, nos colocamos nos atacantes' sapatos, desenvolvendo e ocultando o Trojan nós mesmos. É por isso' é por isso que construímos quatro cavalos de Tróia e depois os colocamos em nosso chip pós-quântico, e eles funcionam de maneira muito diferente."
Nos próximos meses, Siegel e sua equipe se concentrarão em testar as capacidades de criptografia do chip' s e a funcionalidade e verificabilidade do Trojan' s de hardware. Segal desenvolveu um novo programa de IA que pode fazer engenharia reversa para reconstruir a função exata do chip, mesmo sem documentação disponível. Por meio de um processo complexo, os trilhos condutores dentro do chip são polidos camada por camada e cada camada é fotografada. Um programa de inteligência artificial é então usado para reconstruir a função exata do chip." Esta reconstrução pode ajudar a identificar os componentes do chip cujas funções não estão relacionadas com a tarefa real e podem estar embutidos neles," Disse Siegel. Esse processo pode um dia se tornar o padrão para verificações pontuais em pedidos de chips a granel. Combinado com a criptografia pós-quântica eficaz, podemos tornar o hardware em fábricas e carros mais seguros."