Il y a un an aujourd’hui, l’Institut national des normes et de la technologie (Nist) publié la toute première norme officielle pour cryptographie post-quantum (PQC) algorithmes. La norme était le résultat d’un 2022 Mémorandum de l’administration Biden qui oblige les agences fédérales à passer à une sécurité basée sur PQC d’ici 2035.
Cryptographie repose sur des problèmes mathématiques qui sont presque impossibles à résoudre, mais faciles à vérifier si une solution est correcte. Armé de ces problèmes mathématiques, seul le titulaire d’une clé secrète peut vérifier leur solution et avoir accès aux données secrètes. Aujourd’hui, la plupart de la cryptographie en ligne repose sur l’un des deux de ces algorithmes: soit RSA ou cryptographie de la courbe elliptique.
La cause de l’inquiétude est que ordinateurs quantiquessi un assez grand est construit, ferait du travail facile des problèmes «durs» sous-jacents aux méthodes cryptographiques actuelles. Heureusement, il existe d’autres problèmes mathématiques qui semblent tout aussi difficiles pour les ordinateurs quantiques et leurs homologues classiques existants. C’est la base de cryptographie post-quantum: Cryptographie sécurisée par rapport aux ordinateurs quantiques hypothétiques.
Avec mathématiques Derrière PQC, et les normes en main, le travail d’adoption est en cours. Ce n’est pas une mince affaire: chaque ordinateur, ordinateur portable, smartphone, voiture autonome, ou IoT L’appareil devra changer fondamentalement la façon dont ils exécutent la cryptographie.
Ali El Kaafarani est chercheur à l’Oxford Mathematical Institute qui a contribué au développement des normes PQC de NIST. Il a également fondé une entreprise, Pqshieldpour aider à introduire la cryptographie post-quantum dans le monde réel en aidant les fabricants d’équipements originaux à mettre en œuvre les nouveaux protocoles. Il a parlé avec Spectre IEEE à propos Comment se déroule l’adoption et si les nouvelles normes seront mises en œuvre à temps pour battre la menace imminente des ordinateurs quantiques.
Qu’est-ce qui a changé dans l’industrie depuis la sortie des normes PQC du NIST?
Ali El KaafaraniPqshield
Ali El Kaafarani: Avant la sortie des normes, beaucoup de gens n’en parlaient pas du tout, dans l’esprit de «Si cela fonctionne, ne le touchez pas». Une fois les normes publiées, toute l’histoire a changé, car maintenant ce n’est pas un battage médiatique hypothétique, c’est un problème de conformité. Il existe des normes publiées par le gouvernement américain. Il y a des délais pour l’adoption. Et le 2035 [deadline] sont venus avec la publication de [the National Security Agency]et a été adopté en forme législation Cela a adopté le Congrès et il n’y a donc aucun moyen de contourner cela. Maintenant, c’est un problème de conformité.
Avant, les gens nous demandaient: «Quand pensez-vous que nous allons avoir un ordinateur quantique?» Je ne sais pas quand nous allons avoir un ordinateur quantique. Mais c’est le problème, parce que nous parlons d’un risque qui peut se matérialiser à tout moment. Certaines autres personnes plus intelligentes qui ont accès à un plus large éventail d’informations décidées en 2015 pour catégoriser calcul quantique comme une véritable menace. Cette année a donc été une année de transformation, car la question est passée de «Pourquoi en avons-nous besoin?» à “Comment allons-nous l’utiliser?” Et le tout chaîne d’approvisionnement J’ai commencé à chercher qui va faire quoi, de conception de puces au Sécurité du réseau Couche, à l’infrastructure nationale critique, pour construire un kit de sécurité réseau compatible post-quantum.
Défis dans l’implémentation PQC
Quelles sont les difficultés de mise en œuvre des normes NIST?
El Kaafarani: Vous avez les belles mathématiques, vous avez les algorithmes de NIST, mais vous avez aussi le Far West de cybersécurité. Cette infrastructure va des plus petits capteurs et clés de voiture, etc., au plus grand serveur assis là et essayant de croquer des centaines de milliers de transactions par seconde, chacune avec des exigences de sécurité différentes, chacune avec des exigences de consommation d’énergie différentes. Maintenant, c’est un problème différent. Ce n’est pas un problème mathématique, c’est un problème de mise en œuvre. C’est là que vous avez besoin d’une entreprise comme PqShield, où nous rassemblons des ingénieurs matériels, et firmware ingénieurs, et ingénieurs logicielset les mathématiciens, et tout le monde autour d’eux pour dire: «Que pouvons-nous faire avec ce cas d’utilisation particulier?»
La cryptographie est l’épine dorsale des infrastructures de cybersécurité, et pire que cela, c’est la pièce invisible qui ne se soucie pas jusqu’à ce qu’elle se casse. Si cela fonctionne, personne ne le touche. Ils n’en parlent que lorsqu’il y a une brèche, puis ils essaient de réparer les choses. En fin de compte, ils y mettent généralement des bandaids. C’est normal, car les entreprises ne peuvent pas vendre la fonctionnalité de sécurité aux clients. Ils l’utilisaient simplement lorsque les gouvernements les forcent, comme lorsqu’il y a un problème de conformité. Et maintenant, c’est un problème beaucoup plus important, comme quelqu’un lui dit: “Vous savez quoi, toute la cryptographie que vous utilisez depuis 15 ans, 20 ans, vous devez la changer, en fait.”
Existe-t-il des préoccupations de sécurité pour les implémentations de l’algorithme PQC?
El Kaafarani: Eh bien, nous ne l’avons pas fait auparavant. Il n’a pas été testé au combat. Et maintenant ce que nous disons, c’est: «Hé, DMLA Et le reste du matériel ou du monde semi-conducteur va mettre tous ces nouveaux algorithmes dans le matériel, et nous faire confiance, ils vont bien fonctionner, et puis personne ne pourra les pirater et extraire la clé. ” Ce n’est pas facile, non?
C’est pourquoi, chez PqShield, nous avons des équipes de vulnérabilité qui essaient de briser nos propres créations, séparément des équipes qui conçoivent des choses. Vous devez faire cela. Vous devez avoir une longueur d’avance sur les attaquants. C’est tout ce que vous devez faire, et c’est tout ce que vous pouvez faire, car vous ne pouvez pas dire: “D’accord, j’ai quelque chose de sécurisé. Personne ne peut le casser.” Si vous dites cela, vous allez manger une humble tarte dans 10 ans, car peut-être que quelqu’un trouvera un moyen de le casser. Vous devez simplement faire cette innovation continue et des tests de sécurité continus pour vos produits.
Parce que PQC est nouveau, nous n’avons toujours pas vu toute la créativité des attaquants essayant de contourner les belles mathématiques et de trouver ces créatifs et méchants Attaques du canal latéral qui rit juste des mathématiques. Par exemple, certaines attaques examinent la consommation d’énergie que l’algorithme prend votre ordinateur portable, et ils extraient la clé des différences de consommation d’énergie. Ou il y a des attaques de synchronisation qui regardent combien de temps il vous faut pour crypter le même message 100 fois et comment cela change, et ils peuvent réellement extraire la clé. Il existe donc différentes façons d’attaquer des algorithmes là-bas, et ce n’est pas nouveau. Nous n’avons tout simplement pas des milliards de ces appareils entre nos mains maintenant qui ont une cryptographie post-quanttum que les gens ont testé.
Progrès dans l’adoption de PQC
Comment diriez-vous que l’adoption se déroule jusqu’à présent?
El Kaafarani: Le fait que beaucoup d’entreprises ont commencé que lorsque les normes ont été publiées, cela nous met dans une position où il y en a qui sont bien avancées dans leurs pensées et leurs processus et leur adoption, et il y en a d’autres qui y sont totalement nouveaux parce qu’ils ne faisaient pas attention, et ils ne faisaient que baisser la boîte. La majorité de ceux qui ont donné des coups de pied dans la boîte sont ceux qui ne sont pas restés haut dans la chaîne d’approvisionnement, car ils avaient l’impression que c’était la responsabilité de quelqu’un d’autre. Mais ils ne comprenaient pas qu’ils ont dû influencer leurs fournisseurs en ce qui concerne leurs exigences, leurs délais et leur intégration et tant de choses qu’ils doivent préparer. C’est ce qui se passe maintenant: beaucoup d’entre eux font beaucoup de travail.
Maintenant, ceux qui s’asseyent haut dans la chaîne d’approvisionnement, d’entre eux ont fait de grands progrès et ont commencé à intégrer des conceptions de cryptographie post-quantal dans de nouveaux produits, et essaient de trouver un moyen de moderniser des produits qui sont déjà sur le terrain.
Je ne pense pas que nous sommes dans un endroit idéal, où tout le monde fait ce qu’il est censé faire. Ce n’est pas le cas. Mais je pense que de l’année dernière, quand beaucoup de gens demandaient “quand pensez-vous que nous allons avoir un ordinateur quantique?” Et demandez maintenant «comment puis-je être conforme? Où pensez-vous que je devrais commencer? Et comment puis-je évaluer où l’infrastructure pour comprendre où se trouvent les actifs les plus précieux, et comment puis-je les protéger? Quelle influence puis-je exercer sur mes fournisseurs?» Je pense que des progrès énormes ont été réalisés.
Est-ce que ça suffit? Ce n’est jamais assez en sécurité. La sécurité est sacrément difficile. C’est un sujet multidisciplinaire. Il existe deux types de personnes: ceux qui aiment construire des produits de sécurité et ceux qui aimeraient les briser. Nous essayons d’obtenir la plupart de ceux qui aiment les briser dans le bon côté de l’histoire afin qu’ils puissent rendre les produits plus forts plutôt que de rendre les existants existants vulnérables à l’exploitation.
Pensez-vous que nous allons le faire d’ici 2035?
El Kaafarani: Je pense que la majorité de notre infrastructure devrait être post-quantum sécurisée d’ici 2035, et c’est une bonne chose. C’est une bonne pensée à avoir. Maintenant, que se passe-t-il si les ordinateurs quantiques deviennent la réalité avant cela? C’est un bon sujet pour une série télévisée ou pour un film. Que se passe-t-il lorsque la plupart des secrets sont lisibles? Les gens n’y réfléchissent pas assez dur. Je ne pense pas que quiconque ait une réponse pour cela.
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