Terra Quantum und Apex.AI demonstrieren quantensichere Kommunikation mit Post-Quanten-Kryptographie

Terra Quantum Und Apex.AI haben gezeigt, wie standardisierte Post-Quanten-Kryptographie zum Schutz der Kommunikation zwischen einem roboterbasierten Softwaresystem und einem Cloud-basierten Steuerungssystem eingesetzt werden kann.

Die Implementierung kombiniert die Post-Quanten-Kryptographietechnologie von Terra Quantum mit Apex.OS, Apex.KIDie Plattform von [Name des Unternehmens] für softwaredefinierte Robotik, autonome Systeme und intelligente Maschinen. Ziel ist es, langlebige und vernetzte Systeme mit besserem Schutz vor zukünftigen Quantencomputern bereitzustellen, ohne dass Unternehmen ihre bestehenden Anwendungen oder Kommunikationsarchitekturen neu aufbauen müssen.

Die Demonstration umfasste eine sichere Kommunikation vom Rand bis zum Wolke mit kryptographischen Algorithmen, die von amerikanischen Standards festgelegt wurden Nationales Institut für Standards und Technologie, NIST. Den Unternehmen zufolge könnte quantenresistente Sicherheit implementiert werden, während die bestehenden Kommunikationsflüsse und die verteilte Softwarearchitektur des Systems erhalten bleiben.

Dies bedeutet, dass Organisationen kryptografische Komponenten, die langfristig angreifbar werden könnten, austauschen können, ohne die Anwendungslogik zu ändern oder die gesamte Entwicklungsplattform neu aufbauen zu müssen.

Quantencomputer stellen eine langfristige Sicherheitsbedrohung dar.

Viele der Algorithmen, die derzeit die digitale Kommunikation schützen, basieren auf mathematischen Problemen, die für herkömmliche Computer sehr schwer zu lösen sind. Es wird jedoch erwartet, dass ausreichend leistungsstarke Quantencomputer in der Lage sein werden, viele der für sichere Kommunikation, Identitätsprüfung und digitale Signaturen verwendeten Public-Key-Algorithmen anzugreifen.

Die Bedrohung ist besonders relevant für Systeme, die heute entwickelt werden, aber voraussichtlich jahrzehntelang im Einsatz sein werden, wie beispielsweise softwaredefinierte Fahrzeuge, Industrieroboter, autonome Maschinen, Verteidigungssysteme, Flugzeugplattformen und andere kritische Infrastrukturen.

Diese Systeme sind zunehmend auf die kontinuierliche Kommunikation mit angewiesen. Cloud-Dienste Zur Überwachung, Diagnose, Softwareaktualisierung, Fernsteuerung, Koordination und Verwaltung von Fahrzeug- oder Maschinenflotten und vielem mehr. Wenn die Kommunikation auf Verschlüsselung basiert, die später geknackt werden kann, ist die Sicherheit der Plattformen gefährdet, lange bevor ihre Betriebsdauer endet.

– Vernetzte intelligente Systeme entwickeln sich rasant zu kritischer Infrastruktur. Die Fahrzeuge, Roboter und Industrieanlagen, die heute in Betrieb genommen werden, werden auch dann noch genutzt werden, wenn Quantencomputer die heutigen kryptografischen Standards in Frage stellen., sagt Markus Pflitsch, Gründer, CEO und Vorstandsvorsitzender von Terra Quantum.

Er betont, dass Organisationen nicht warten können, bis Quantencomputer eine praktische Bedrohung darstellen, bevor sie mit der Migration beginnen.

Bewahrt bestehende Anwendungen und Arbeitsabläufe

Ein zentraler Aspekt der Zusammenarbeit ist, dass die Post-Quanten-Sicherheitstechnologie integriert wurde, ohne dass die Anwendungslogik oder die grundlegenden Kommunikationsmodelle geändert werden mussten.

Anstatt die gesamte Anwendungsumgebung zu ersetzen, werden die kryptografischen Bausteine, die Gefahr laufen, angreifbar zu werden, durch standardisierte quantenresistente Alternativen ersetzt.

Dies kann sowohl die Kosten als auch die technische Komplexität des Übergangs reduzieren. Für Unternehmen mit großen installierten Systemen, langen Produktzyklen und umfangreichen Zertifizierungsanforderungen kann ein vollständiger Neuaufbau teuer und zeitaufwändig sein und mit neuen Risiken verbunden sein.

„Der Übergang zur Post-Quanten-Kryptographie muss praktikabel, standardbasiert und mit den Softwaresystemen kompatibel sein, die Organisationen bereits verwenden“, sagt Florian Neukart, CTO bei Terra Quantum.

Laut seinen Angaben zeigt die Demonstration, dass die Technologie in moderne Umgebungen für Robotik und softwaredefinierte Fahrzeuge integriert werden kann, wobei die etablierten Entwicklungsabläufe erhalten bleiben.

Apex.OS verbindet Maschinen, Sensoren und Cloud-Dienste

Apex.OS besteht aus zwei zentralen Komponenten: Apex.Grace und Apex.Ida.

Apex.Grace ist ein Framework zur Entwicklung und zum Betrieb zuverlässiger Echtzeitanwendungen. Die Plattform basiert auf den Programmierschnittstellen von ROS 2, wurde aber unter anderem um Funktionen für deterministische Ausführung, Sicherheit, Systemüberwachung und die Verwaltung großer Maschinen- und Fahrzeugflotten erweitert.

Apex.Ida ist eine Kommunikationssoftware, die Daten zwischen Sensoren, Rechenplattformen, Fahrzeugen, Robotern und Cloud-Systemen überträgt. Sie unterstützt mehrere Kommunikationsprotokolle über eine gemeinsame Schnittstelle und ermöglicht so die Verwendung desselben Anwendungsmodells in verschiedenen verteilten Umgebungen.

In der gemeinsamen Lösung dient Apex.OS als Grundlage für die Robotik- und Maschinenumgebung, während die kryptografische Technologie von Terra Quantum die Kommunikation vor zukünftigen quantenbasierten Angriffen schützt.

„Softwaredefinierte Fahrzeuge, intelligente Maschinen und vernetzte Verteidigungssysteme sind während ihres gesamten Betriebslebenszyklus zunehmend auf eine vertrauenswürdige Kommunikation mit der Cloud-Infrastruktur angewiesen“, sagt Jan Becker, CEO von Apex.KI.

Er ist der Ansicht, dass die Sicherheit nach dem Quantenzeitalter frühzeitig in die Architektur- und Produktplanung von Organisationen einbezogen werden sollte, insbesondere bei der Entwicklung von Plattformen, die über viele Jahre hinweg genutzt werden sollen.

Relevant für Robotik, Fertigung und Verteidigung

Die Technologie ist besonders relevant für Branchen, die vernetzte und geschäftskritische Anlagen mit langen Lebenszyklen nutzen.

Dazu gehören Robotik, autonomes Fahren Mobilität, Industrieautomation, Fertigung, Logistik, Luft- und Raumfahrt, Verteidigung und kritische Infrastrukturen. In diesen Bereichen müssen heute installierte Geräte über einen Zeitraum geschützt werden können, der die Entwicklung kryptografisch relevanter Quantencomputer möglicherweise überdauert.

Die Lösung soll auch größere Systeme vernetzter Systeme schützen können, in denen Cloud-Plattformen, Edge-Geräte, autonome Maschinen und unternehmenskritische Netzwerke Informationen austauschen müssen.

Die Unternehmen stellen einen Zusammenhang her mit der Arbeit der NATO an domänenübergreifenden Operationen, bei denen Systeme und Informationsflüsse an Land, in der Luft, auf See, im Cyberraum und im Weltraum über robuste und interoperable Kommunikationsumgebungen miteinander interagieren können müssen.

Beispielsweise müssen Verteidigungsorganisationen möglicherweise Daten von Sensoren, autonomen Fahrzeugen, Führungssystemen und cloudbasierten Analysediensten kombinieren. Die Sicherheit muss daher entlang der gesamten Kommunikationskette gewährleistet sein und nicht nur in einer einzelnen Einheit.

Die postquantenmechanische Migration kann jetzt beginnen.

Das NIST veröffentlichte 2024 seine ersten vollständigen Standards für Post-Quanten-Kryptographie. Die Standards bieten Unternehmen, Regierungen und Technologieanbietern eine gemeinsame Grundlage, um mit dem Ersatz von Kryptographie zu beginnen, die durch zukünftige Quantencomputer angreifbar werden könnte.

Terra Quantum und Apex.KIDie Unternehmen erklären, die Demonstration zeige, dass die Migration nicht auf zukünftige Technologien warten müsse. Organisationen könnten bereits jetzt damit beginnen, standardisierte Algorithmen in bestehende softwaredefinierte Systeme zu implementieren.

Dies ist besonders wichtig, da kryptografische Änderungen häufig viele Bereiche einer Organisation betreffen. Zertifikate, Identitätsmanagement, Software-Updates, APIs, Cloud-Verbindungen und eingebettete Systeme können alle auf dieselbe kryptografische Infrastruktur angewiesen sein.

Ein schrittweiser Übergang ist daher möglicherweise realistischer als ein vollständiger Wechsel zu einem einzigen Zeitpunkt.

Kryptografische Flexibilität wird entscheidend

Die Demonstration verdeutlicht auch die Bedeutung kryptografischer Flexibilität, die oft als Flexibilität bezeichnet wird. Krypto-Agilität. Dies bedeutet, dass eine Organisation kryptografische Algorithmen ändern oder aktualisieren kann, ohne die gesamte zugrunde liegende Anwendung ersetzen zu müssen.

Für langlebige vernetzte Systeme könnte diese Flexibilität mindestens genauso wichtig werden wie die Wahl eines bestimmten Algorithmus. Standards und Bedrohungsszenarien entwickeln sich stetig weiter, weshalb Plattformen auch nach der anfänglichen Migration zur Post-Quanten-Kryptographie anpassungsfähig bleiben müssen.

Organisationen müssen daher erfassen, welche kryptografischen Technologien eingesetzt werden, wo diese installiert sind und welche Systeme darauf angewiesen sind. Sie müssen außerdem bewerten, wie lange die Informationen geschützt bleiben müssen und wie lange die betroffenen Produkte voraussichtlich in Betrieb sein werden.

Über Terra Quantum

Terra Quantum ist ein Quantentechnologieunternehmen mit Niederlassungen in Deutschland und der Schweiz.. Das Unternehmen bietet Technologien und Dienstleistungen in den Bereichen Quantenalgorithmen, Quantencomputing und sichere Kommunikation über ein Modell an, das das Unternehmen Quantum as a Service nennt.

Im Bereich der Sicherheit, Entwicklung Terra Quantum Lösungen für quantensichere und post-quantensichere Kommunikation für Unternehmen, Behörden und unternehmenskritische Umgebungen.

Über Apex.AI

Apex.AI ist ein internationales Softwareunternehmen, das sicherheitszertifizierte und skalierbare Plattformen für softwaredefinierte Fahrzeuge, Robotik und intelligente Maschinen entwickelt.

Das Unternehmen wurde 2017 von Jan Becker und Dejan Pangercic gegründet. Das Unternehmen hat seinen Hauptsitz in Palo Alto und ist in mehreren internationalen Märkten tätig. Die Kernplattform des Unternehmens, Apex.OS, umfasst die Komponenten Apex.Grace und Apex.Ida.