Hakkerihyökkäykset teollista toimintaa ovat varsin yleisiä. Hyökkääjät voivat varastaa tietoja tuotantoprosesseista tai sulkea kokonaisia tehtaita. Tämä edellyttää datan salaamista, mutta kvanttikoneiden myötä nykyiset salausmekanismit muuttuvat hyödyttömiksi.
Ennen pitkää monet salausalgoritmit tulevat kuitenkin tehottomiksi. Vakiintuneet prosessit, joilla voidaan torjua nykypäivän tietotekniikoilla käynnistettyjä hyökkäyksiä, ovat puolustuskyvyttömiä kvanttitietokoneita vastaan. Tämä on erityisen tärkeää pitkäikäisissä laitteissa, joita löytyy teollisuuslaitoksista.
Münchenin teknisen korkeakoulun tutkijat sanovat kehittäneensä piirin, joka kykenee "kvanttien jälkeiseen salaukseen". Yksi haasteista on näiden salausmenetelmien vaatima valtava prosessointiteho. TUM:n tietotekniikan professorin Georg Siglin kanssa työskentelevä tiimi on nyt suunnitellut ja tilannut erittäin tehokkaan sirun kvanttien jälkeiseen salaukseen.
Rakennettu piiri perustuu avoimeen RISC-V-arkkitehtuuriin. Siinä laitteisto ja ohjelmisto on kehitetty samanaikaisesti. Tämän ansiosta piiri on noin 10 kertaa nykyisiä ohjelmistopohjaisia ratkaisuja nopeampi Kyber-salauksen käsittelyssä, joka on yksi lupaavimmista ehdokkaista kvanttien jälkeiseen salaukseen. Se käyttää myös noin kahdeksan kertaa vähemmän energiaa, Sigl kehuu.
Siru on sovelluskohtainen integroitu piiri eli ASIC. TUM-tiimi muutti avoimen lähdekoodin suunnittelua. Sirun kvanttikoneiden hyökkäyksiä kestävät salausominaisuudet helpottavat prosessorin ytimen muokkaamista ja nopeuttavat tarvittavia aritmeettisia toimintoja.
Suunnittelu sisältää myös tarkoitukseen suunnitellun laitteistokiihdyttimen. Se ei ainoastaan tue hilapohjaisia kvanttikoneille suunniteltuja salausalgoritmeja, kuten Kyber, vaan voi toimia myös SIKE-algoritmin kanssa, joka vaatii paljon enemmän laskentatehoa. Tiimin mukaan TUM:ssa kehitetty siru voisi salata datan SIKE-algoritmilla 21 kertaa nopeammin kuin nykyiset ohjelmistopohjaiset salaukset.
Tulevien kuukausien aikana professori Sigl ja hänen tiiminsä testaavat intensiivisesti sirun salausominaisuuksia ja -toimintoja sekä laitteistotroijalaisten havaittavuutta.
