Terra Quantum ja Apex.AI ovat osoittaneet, kuinka standardoitua postkvanttikryptografiaa voidaan käyttää suojaamaan robottipohjaisen ohjelmistojärjestelmän ja pilvipohjaisen ohjausjärjestelmän välistä viestintää.
Toteutus yhdistää Terra Quantumin postkvanttikryptografiateknologian Apex.OS, Apex.Tekoäly:n alusta ohjelmistopohjaiselle robotiikalle, autonomisille järjestelmille ja älykkäille koneille. Tavoitteena on tarjota pitkäikäisille ja verkottuneille järjestelmille parempi suoja tulevaisuuden kvanttitietokoneita vastaan ilman, että organisaatioiden tarvitsee rakentaa olemassa olevia sovelluksiaan tai tietoliikennearkkitehtuurejaan uudelleen.
Demonstraatio sisälsi suojatun tiedonsiirron reunalta toiselle pilvi kryptografisilla algoritmeilla, jotka ovat amerikkalaisten standardoimia Yhdysvaltain kansallinen standardi- ja teknologiainstituutti (NIST). Yritysten mukaan kvanttiresistentti tietoturva voitaisiin toteuttaa säilyttäen samalla järjestelmän olemassa olevat tietoliikennevirrat ja hajautettu ohjelmistoarkkitehtuuri. 
Tämä tarkoittaa, että organisaatiot voivat korvata pitkällä aikavälillä haavoittuviksi muuttuvat kryptografiset komponentit ilman, että sovelluslogiikkaa tarvitsee muuttaa tai koko kehitysalustaa tarvitsee aloittaa alusta.
Kvanttitietokoneet luovat pitkäaikaisen turvallisuusuhan
Monet digitaalista viestintää tällä hetkellä suojaavista algoritmeista perustuvat matemaattisiin ongelmiin, joita perinteisten tietokoneiden on erittäin vaikea ratkaista. Riittävän tehokkaiden kvanttitietokoneiden odotetaan kuitenkin pystyvän hyökkäämään monia julkisen avaimen algoritmeja vastaan, joita käytetään turvallisessa viestinnässä, henkilöllisyyden varmentamisessa ja digitaalisissa allekirjoituksissa.
Uhka on erityisen merkittävä järjestelmille, joita kehitetään parhaillaan, mutta joiden odotetaan olevan käytössä vuosikymmeniä, kuten ohjelmistopohjaiset ajoneuvot, teollisuusrobotit, autonomiset koneet, puolustusjärjestelmät, lentokonealustat ja muu kriittinen infrastruktuuri.
Nämä järjestelmät ovat yhä riippuvaisempia jatkuvasta viestinnästä pilvipalvelut muun muassa ajoneuvo- tai konekalustojen valvontaan, diagnostiikkaan, ohjelmistopäivityksiin, etähallintaan, koordinointiin ja hallintaan. Jos viestintä perustuu myöhemmin murrettavissa olevaan kryptografiaan, alustojen turvallisuus voi heiketä kauan ennen niiden käyttöiän päättymistä.
– Yhdistetyt älykkäät järjestelmät ovat nopeasti muuttumassa kriittiseksi infrastruktuuriksi. Nykyään käyttöönotettavat ajoneuvot, robotit ja teollisuusjärjestelmät tulevat olemaan käytössä myös silloin, kun kvanttitietokoneet alkavat haastaa nykypäivän kryptografisia standardeja., sanoo Markus Pflitsch, Terra Quantumin perustaja, toimitusjohtaja ja hallituksen puheenjohtaja.
Hän korostaa, että organisaatiot eivät voi odottaa, kunnes kvanttitietokoneet aiheuttavat käytännön uhan, ennen kuin ne aloittavat migraation.
Säilyttää olemassa olevat sovellukset ja työnkulut
Yhteistyön keskeinen osa on se, että postkvanttiteknologia on integroitu ilman, että sovelluslogiikkaa tai perustavanlaatuisia viestintämalleja on tarvinnut muuttaa.
Koko sovellusympäristön korvaamisen sijaan haavoittuvuudeksi vaarassa olevat kryptografiset rakennuspalikat korvataan standardoiduilla kvanttikestävillä vaihtoehdoilla.
Tämä voi vähentää sekä siirtymän kustannuksia että teknistä monimutkaisuutta. Yrityksille, joilla on suuria asennettuja järjestelmiä, pitkiä tuotesyklejä ja laajat sertifiointivaatimukset, täydellinen uudelleenrakennus voi olla kallista, aikaa vievää ja siihen voi liittyä uusia riskejä.
”Siirtymisen postkvanttikryptografiaan on oltava käytännöllistä, standardeihin perustuvaa ja yhteensopivaa organisaatioiden jo käyttämien ohjelmistojärjestelmien kanssa”, sanoo Terra Quantumin teknologiajohtaja Florian Neukart.
Hänen mukaansa demonstraatio osoittaa, että teknologia voidaan integroida nykyaikaisiin robotiikan ja ohjelmistopohjaisten ajoneuvojen ympäristöihin säilyttäen samalla vakiintuneet kehitysvirrat.
Apex.OS yhdistää koneet, anturit ja pilvipalvelut
Apex.OS koostuu kahdesta keskeisestä komponentista: Apex.Gracesta ja Apex.Idasta.
Apex.Grace on kehys luotettavien reaaliaikaisten sovellusten kehittämiseen ja suorittamiseen. Alusta perustuu ROS 2:n ohjelmointirajapintoihin, mutta sitä on laajennettu muun muassa deterministisen suorituksen, turvallisuuden, järjestelmän valvonnan ja suurten kone- ja ajoneuvokalustojen hallinnan ominaisuuksilla.
Apex.Ida on viestintäohjelmisto, joka siirtää dataa antureiden, laskenta-alustojen, ajoneuvojen, robottien ja pilvijärjestelmien välillä. Se tukee useita viestintäprotokollia yhteisen rajapinnan takana, mikä mahdollistaa saman sovellusmallin käytön erilaisissa hajautetuissa ympäristöissä.
Yhteisratkaisussa Apex.OS toimii robotiikan ja koneiden ympäristön perustana, kun taas Terra Quantumin kryptografinen teknologia suojaa tietoliikennettä tulevaisuuden kvanttipohjaisilta hyökkäyksiltä.
”Ohjelmistopohjaiset ajoneuvot, älykkäät koneet ja verkottuneet puolustusjärjestelmät ovat yhä riippuvaisempia luotettavasta viestinnästä pilvi-infrastruktuurin kanssa koko operatiivisen elinkaarensa ajan”, sanoo Apexin toimitusjohtaja Jan Becker.Tekoäly.
Hän uskoo, että postkvanttiturvallisuuteen tulisi kiinnittää huomiota organisaatioiden arkkitehtuuri- ja tuotesuunnittelun alkuvaiheessa, erityisesti kehitettäessä alustoja, joita käytetään vielä vuosia.
Merkityksellistä robotiikalle, valmistukselle ja puolustukselle
Teknologia on erityisen merkityksellinen toimialoilla, jotka käyttävät verkkoon kytkettyjä ja kriittisiä resursseja, joilla on pitkä elinkaari.
Se sisältää robotiikan, autonomisen ajamisen liikkuvuus, teollisuusautomaatio, valmistus, logistiikka, ilmailu- ja avaruusteollisuus, puolustus ja kriittinen infrastruktuuri. Näissä ympäristöissä nykyään asennettujen laitteiden on oltava suojattuja ajan, joka voi ulottua kryptografisesti relevanttien kvanttitietokoneiden kehittämisen jälkeen.
Ratkaisun on tarkoitus myös suojata suurempia toisiinsa yhteydessä olevia järjestelmiä, joissa pilvialustat, reunalaitteet, autonomiset koneet ja kriittiset verkot tarvitsevat tiedonvaihtoa.
Yritykset yhdistävät tämän Naton työhön monialaisissa operaatioissa, joissa maalla, ilmassa, merellä, kyberturvallisuudessa ja avaruudessa olevien järjestelmien ja tietovirtojen on kyettävä toimimaan vuorovaikutuksessa joustavien ja yhteentoimivien viestintäympäristöjen kautta.
Esimerkiksi puolustusorganisaatioiden on ehkä yhdistettävä dataa sensoreista, autonomisista ajoneuvoista, komentojärjestelmistä ja pilvipohjaisista analytiikkapalveluista. Tietoturvan on tällöin toimittava koko viestintäketjussa, ei vain yhdessä yksikössä.
Postkvanttimigraatio voi alkaa nyt
NIST julkaisi ensimmäiset valmiit standardinsa postkvanttikryptografialle vuonna 2024. Standardit antavat yrityksille, hallituksille ja teknologiatoimittajille yhteisen perustan aloittaa kryptografian korvaaminen, josta voi tulla haavoittuva tulevaisuuden kvanttitietokoneille.
Terra Quantum ja Apex.TekoälyYritysten mukaan demonstraatio osoittaa, että siirtymisen ei tarvitse odottaa tulevaisuuden teknologiaa. Organisaatiot voivat alkaa ottaa standardoituja algoritmeja käyttöön olemassa olevissa ohjelmistopohjaisissa järjestelmissä jo nyt.
Tämä on erityisen tärkeää, koska kryptografiset muutokset vaikuttavat usein moniin liiketoiminnan osiin. Sertifikaatit, identiteetinhallinta, ohjelmistopäivitykset, API:t, pilviyhteydet ja sulautetut järjestelmät voivat kaikki olla riippuvaisia samasta kryptografisesta infrastruktuurista.
Asteittainen siirtyminen voi siksi olla realistisempaa kuin kokonaisvaltainen vaihto kerralla.
Kryptografinen joustavuus on ratkaisevan tärkeää
Demonstraatio havainnollistaa myös kryptografisen joustavuuden tärkeyttä, jota usein kutsutaan kryptoketteryys. Tämä tarkoittaa, että organisaatio voi muuttaa tai päivittää kryptografisia algoritmeja ilman, että koko taustalla olevaa sovellusta tarvitsee vaihtaa.
Pitkäikäisissä verkottuneissa järjestelmissä tästä joustavuudesta voi tulla vähintään yhtä tärkeää kuin tietyn algoritmin valinnasta. Standardit ja uhkakuvat kehittyvät jatkuvasti, mikä tarkoittaa, että alustojen on oltava mukautuvia myös alkuperäisen postkvanttikryptografiaan siirtymisen jälkeen.
Organisaatioiden on siksi kartoitettava, mitä kryptografisia teknologioita käytetään, missä ne sijaitsevat ja mitkä järjestelmät ovat niistä riippuvaisia. Niiden on myös arvioitava, kuinka kauan tiedot on suojattava ja kuinka kauan kyseisten tuotteiden odotetaan olevan käytössä.
Tietoja Terra Quantumista
Terra Quantum on kvanttiteknologiayritys, jolla on toimintaa Saksassa ja Sveitsissä. Yritys tarjoaa teknologiaa ja palveluita kvanttialgoritmeissa, kvanttilaskennassa ja turvallisessa viestinnässä mallin kautta, jota yritys kutsuu Quantum as a Service -nimiseksi.
Turvallisuuden alalla kehitetään Terra Quantum ratkaisuja kvanttitietoturvalliseen ja postkvanttitietoturvalliseen viestintään yrityksille, viranomaisille ja kriittisille ympäristöille.
Tietoja Apex.AI:sta
Apex.AI on kansainvälinen ohjelmistoyritys, joka kehittää turvallisuussertifioituja ja skaalautuvia alustoja ohjelmistopohjaisille ajoneuvoille, robotiikalle ja älykkäille koneille.
Yrityksen perustivat vuonna 2017 Jan Becker ja Dejan Pangercic. ja sen pääkonttori sijaitsee Palo Altossa, ja se toimii useilla kansainvälisillä markkinoilla. Yrityksen ydinalusta Apex.OS sisältää Apex.Gracen ja Apex.Idan komponentit.
Swedish 
Danish 
Norwegian 
Finnish 
English 
German 
Dutch 