Jotta data olisi vain sen käytössä, jolle data on tarkoitettu, se pitää tiedonsiirron ajaksi salata. Jotkut pelkäävät, että tulevaisuuden kvanttikoneet siirtävät kerralla kaiken asymmetrisen salauksen romukoppaan. Onneksi näin ei ole, ja kvanttiturvallisen salauksen toteutusta kehitetään Suomessa.
Asialla on Espoossa vuonna 2017 perustettu startup Xiphera. Elokuun ensimmäisellä viikolla se julkisti Intelin FPGA-piirille integroitavan TLS 1.3 -salauslohkon. Käytännössä Xiphera tuo kriittisen infran puolelta tutun laitetason salauksen teollisuuden automaatiojärjestelmiin.
Salauksen – vaikkapa nyt TLS 1.3 -protokollan – voi toteuttaa myös ohjelmistopohjaisesti, mutta raudalla se tapahtuu merkittävästi tehokkaammin. Tarkkoja lukuja on Xipheran toimitusjohtajan Matti Tommiskan mukaan mahdotonta tyhjentävästi kertoa, mutta FPGA-pohjainen salaus on parhaimmillaan jopa ”kymmeniä kertoja tehokkaampaa”. Tämä vaikuttaa suoraan siihen, kuinka nopeasti data menee suojattuna teollisuuden laitteisiin, ja kuinka tehokkaasti automaatiojärjestelmä toimii.
Xiphera on IP-yritys eli käytännössä se toimittaa toiminnallisia lohkoja, jotka laitevalmistajat voivat istuttaa osaksi omia piirisuunnittelujaan. Yhtiön tuotevalikoima koostuu eri salausalgoritmeista (AES, SHA-variantit, elliptisten käyrien salaukset sekä kaiken salauksen perustana oleva satunnaislukugenerointi) sekä MACsec- ja TLS-protokollaratkaisuista.
Moni IP-yritys päätyy esimerkiksi yrityskaupan muodossa lopulta osaksi suuremman yrityksen omaa IP-kirjastoa. Tommiskan mukaan Xipheran tavoitteena on laajentaa tuotekirjoa, työllistää ja kasvaa. Tällä hetkellä yhtiö työllistää puolentusinaa osaajaa. – Emme esimerkiksi hae aktiivisesti riskipääomaa, Tommiska kertoo.
Entäpä se salaus kvanttikoneiden aikana? Tai PQC-aikakaudella (post-quantum cryptography), kuten termi kuuluu? Osin pelot salauksen murtumisesta kvanttitietokoneiden takia ovat aiheellisia. Matti Tommiska viittaa alalla hyvin tunnettuihin tutkimustuloksiin, joiden mukaan lukuisat nykyiset asymmetriset eli julkiseen avaimeen perustuvat salaustekniikat kuten RSA-salaus murtuvat.
Kuten tähänkin asti, myös kvanttiturvallinen salaus tulee perustumaan standardeihin. - Tällä hetkellä NIST-järjestöllä (National Institute of Standards and Technology) on alle kymmenen ehdokasta PQC-salausalgoritmiksi. Työ voi valmistua kahden vuoden kuluessa, Tommiska kertoo.
Kvanttiturvalliset salausalgoritmit voivat perustua muun muassa koodeihin, mutta lupaavammat tekniikat perustuvat kokonaisluvuilla kerrottujen kantavektoreiden muodostamiin rakenteisiin eli hiloihin. NIST-arvioinnissa loppusuoralla on pääasiassa hilapohjaisia salaus- ja allekirjoitusmenetelmiä.
Maailmalla on itse asiassa aika vähän yrityksiä, jotka työstävät tulevia uusia salausalgoritmeja. Kryptografia on siitä erityinen ala, että kaupalliset ratkaisut perustuvat julkisiin standardeihin, mutta itse toteutukset ovat yritysten omia liikesalaisuuksia.
Xipheran FPGA-pohjaiset tuotteet ovat lähtökohtaisesti alusta- ja ohjelmistoriippumattomia. TLS 1.3 -lohkon Xiphera on optimoinut mahdollisimman pieneksi ja demonnut sitä Intelin Cyclone-V SoC -piirillä, eli kyse ei ole kalliimmista ja suurimmista, eniten logiikkaelementtejä sisältävistä jättipiireistä. Tulevaisuudessa Xipheran IP voisi olla mukana vaikkapa mobiiliverkon tukiasemassa salaamassa dataa lennossa.
Kuva: Unsplash
Autoteollisuus on siirtymässä yhä monimutkaisempiin ohjelmistopohjaisiin järjestelmiin, joissa virheetön ohjelmisto on elintärkeää turvallisuuden ja suorituskyvyn varmistamiseksi. Ohjelmiston laatu ja luotettavuus eivät ole enää vain valinnaisia ominaisuuksia, vaan kriittisiä vaatimuksia erityisesti autonomisessa ajamisessa, kehittyneissä kuljettajaa avustavissa järjestelmissä (ADAS) ja yhdistetyissä ajoneuvojärjestelmissä.
Kestävä digitaalinen infrastruktuuri on kriittinen, jotta tietoliikenneverkot voidaan tehokkaasti valjastaa tekoälyinnovaatioiden ja pilvipohjaisten palveluiden tarpeisiin. Tekoälyyn liittyvien datarikkaiden sovellusten lisääntyvä kysyntä edellyttää tietoliikenneverkkoa, joka kykenee käsittelemään suuria tietomääriä alhaisella viiveellä, kirjoittaa Orange Businessin kumppaniratkaisuista vastaava Carl Hansson.
Euroopan unioni ottaa merkittävän askeleen avaruusteknologian kehittämisessä allekirjoittamalla sopimuksen uuden IRIS²-satelliittijärjestelmän toteuttamisesta. Tämä 290 satelliitin verkko on suunniteltu vahvistamaan Euroopan itsenäisyyttä ja turvallista yhteydenpitoa.
Jotta voidaan vastata uuden teknologian vaatimuksiin ja pitää järjestelmät toimimassa ”kellon tavoin”, on aika harkita ajoitusratkaisuja uudelleen. Tässä kaksiosaisessa "Precision Timing" -artikkelissa opit, miksi mikroelektromekaanisiin järjestelmiin eli MEMS-komponentteihin perustuvat piiajoituslaitteet päihittävät kvartsin elektroniikkasuunnittelun uudella aikakaudella. 
Matalatehoisten langattomien ratkaisujen asiantuntija Nordic Semiconductor ja eSIM-ratkaisuja kehittävä Kigen ovat julkistaneet yhteistyön, joka sujuvoittaa massiivisten IoT-verkkojen käyttöönottoa. Yhdessä he esittelevät CES 2025 -messuilla ratkaisun, joka yhdistää Nordic Semiconductorin nRF9151-moduulin ja Kigenin SGP.32 IoT eSIM-teknologian sekä laitteiden hallinta-alustan.
