- Fraunhofer presenta un generador aleatorio cuántico dirigido a futuros desafíos de seguridad criptográfica
- Q-Dice utiliza fluctuaciones de vacío en lugar de algoritmos de software para la aleatorización
- El nuevo sistema proporciona una salida de números aleatorios generados cuánticamente de más de 4 Gbit/s
A medida que aumentan las preocupaciones sobre las implicaciones de seguridad de las futuras computadoras cuánticas, los investigadores continúan buscando fuentes más sólidas de seguridad criptográfica.
Un requisito importante implica generar números aleatorios verdaderamente impredecibles que puedan resistir ataques cada vez más sofisticados contra los sistemas digitales modernos.
Fraunhofer IPMS ha presentado ahora un nuevo generador cuántico de números aleatorios diseñado específicamente para entornos sensibles a la seguridad e implementaciones de infraestructura de alto rendimiento.
La aleatoriedad cuántica reemplaza la dependencia de los algoritmos convencionales
El sistema, conocido como Q-Dice, utiliza fluctuaciones cuánticas del vacío para generar números aleatorios en lugar de algoritmos de software convencionales que pueden tener vulnerabilidades.
Según Fraunhofer IPMS, la tecnología proporciona aleatorización a velocidades superiores a 4 Gbit/s, con dispositivos de hardware con una potencia de 4,1 Gbit/s.
La generación de números aleatorios constituye un componente fundamental del cifrado, la autenticación, las comunicaciones seguras y los sistemas de control de acceso en las infraestructuras digitales modernas.
La aleatoriedad débil o predecible puede socavar medidas de seguridad que de otro modo serían sólidas, creando oportunidades para que los atacantes aprovechen las vulnerabilidades criptográficas.
Debido a que la aleatoriedad de los dados Q se deriva de fluctuaciones cuánticas del vacío en lugar de una fórmula matemática, no existe un patrón subyacente que los piratas informáticos puedan estudiar.
Esto significa que no existe ningún valor inicial que los atacantes puedan calcular, predecir o aplicar ingeniería inversa, independientemente de la potencia informática disponible.
Fraunhofer IPMS dice que Q-dice deriva inherentemente la entropía de efectos cuánticos impredecibles, produciendo resultados adecuados para aplicaciones que incluyen cifrado de datos, sistemas de autenticación, comunicaciones seguras, distribución de claves cuánticas y criptografía poscuántica.
La compañía afirma que la aleatoriedad generada se evaluó utilizando marcos reconocidos, incluidos los conjuntos de pruebas BSI AIS 20/31 y NIST SP 800-22.
El sistema también cuenta con clasificaciones EAL 3 y PTG 3, lo que refleja el cumplimiento de los requisitos de seguridad establecidos por la Oficina Federal de Seguridad de la Información de Alemania.
A diferencia de muchos enfoques basados en software, la plataforma se basa en fenómenos físicos cuánticos en lugar de métodos matemáticos destinados a simular la aleatoriedad.
Flexibilidad para implementar hardware montado en rack y ofertas de acceso a la nube
Fraunhofer IPMS ofrece tecnología a través de hardware dedicado y modelos de entrega basados en la nube para adaptarse a una variedad de requisitos operativos.
La versión inicial de hardware viene como un dispositivo montado en bastidor de 19 pulgadas destinado a su implementación dentro de centros de datos y otros entornos informáticos controlados.
El dispositivo combina generación de entropía cuántica, adquisición de señales, extracción de aleatoriedad e integración de sistemas en una única plataforma con conectividad Ethernet de 10 Gbit/s.
Fraunhofer IPMS dijo que el proceso de desarrollo sigue siendo completamente interno y abarca el diseño del subsistema óptico, la electrónica analógica de bajo ruido, la adquisición de datos de alta velocidad y el posprocesamiento basado en FPGA.
Para las organizaciones que no estén dispuestas a instalar equipos dedicados, el instituto ofrece entropía como servicio en línea para ofrecer aleatoriedad generada cuánticamente a través de una interfaz segura.
“Con Q-Dice, hacemos que la aleatoriedad cuántica de alta calidad sea prácticamente utilizable y accesible”, afirmó Alexander Nowak, director de la división de informática y comunicación de datos de Fraunhofer IPMS.
“Ya sea que se integre un potente sistema de rack de 19 pulgadas en su propia infraestructura o a través de nuestra plataforma entropía como servicio en línea, estamos eliminando las barreras para adoptar seguridad de nivel cuántico”.
Fraunhofer IPMS ahora está buscando activamente socios para poner a prueba la tecnología y ayudar a construir aplicaciones prácticas y reales a su alrededor.
Novak añadió que el objetivo implica trabajar en colaboración para elevar el nivel general de seguridad y confianza a medida que avanzan las capacidades de la computación cuántica.
Que Q-Dice se convierta en un componente estándar en la infraestructura de seguridad de próxima generación o siga siendo una herramienta especializada depende de qué tan rápido las organizaciones reconozcan la urgencia de la preparación cuántica.
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