Προετοιμασία του οργανισμού σας για την κβαντική επανάσταση: Ένας οδηγός για την εφαρμογή της μετα-κβαντικής κρυπτογραφίας

Οι κβαντικοί υπολογιστές θα είναι ισχυροί και θα αποτελούν τεράστια απειλή για την κρυπτογράφηση δεδομένων όπως τα ξέρουμε. Εδώ στο SSL.com, βρισκόμαστε στην κορυφή των σημαντικών εξελίξεων στην ασφάλεια του Διαδικτύου. Προτού η κβαντική πειρατεία γίνει κυρίαρχη, συμβουλεύουμε τους οργανισμούς να στραφούν σε «μετακβαντική» κρυπτογραφία που είναι ασφαλής για κβαντικά.

Κατανόηση της μετα-κβαντικής κρυπτογράφησης

Η μετα-κβαντική κρυπτογραφία αναφέρεται σε κρυπτογράφηση επόμενης γενιάς που έχει σχεδιαστεί για να αντιστέκεται στο σπάσιμο από κανονικούς και κβαντικούς υπολογιστές. Αυτοί οι προηγμένοι αλγόριθμοι θα διατηρήσουν τα δεδομένα ασφαλή σε έναν κόσμο με κβαντικές δυνατότητες.

Οι ερευνητές διερευνούν διάφορες προσεγγίσεις για την κατασκευή μετα-κβαντικής κρυπτογραφίας ανθεκτικής στο hack:

• Κρυπτογραφία πλέγματος χρησιμοποιεί σχήματα πλέγματος ως βάση για ασφαλή κώδικα. Κορυφαίες προτάσεις είναι το Crystals-Kyber για κρίσιμη ανταλλαγή και Κρύσταλλοι-διλίθιο για ψηφιακές υπογραφές.

• Κρυπτογραφία βασισμένη σε κώδικα κωδικοποιεί μηνύματα σε κωδικούς διόρθωσης σφαλμάτων που είναι δύσκολο να σπάσουν οι κβαντικοί υπολογιστές.

• Κρυπτογραφία βασισμένη σε κατακερματισμό παίρνει την ασφάλειά του από συναρτήσεις κατακερματισμού και όχι από μαθηματικά προβλήματα που μπορούν να επιλύσουν γρήγορα οι κβαντικοί υπολογιστές. ΣΦΙΝΚΕΣ είναι ένα σχήμα υπογραφών που βασίζεται σε κατακερματισμό.

• Συμμετρική κρυπτογραφία κλειδιού βασίζεται σε αλγόριθμους όπως ο AES και ο SHA-2, οι οποίοι αναμένεται να αντισταθούν στο κβαντικό hacking αλλά δεν χρησιμοποιούν κβαντική μηχανική.

Αναπτύσσονται επίσης υβριδικές εκδόσεις που συνδυάζουν αυτές τις προσεγγίσεις. Καθώς δημιουργούνται νέες προτάσεις, η κοινότητα κρυπτογραφίας τις εξετάζει διεξοδικά πριν από την τυποποίηση, ώστε να προχωρούν μόνο τα πιο ασφαλή και πρακτικά σχέδια.

Έλεγχος των κινδύνων του οργανισμού σας

Το πρώτο βήμα είναι ο έλεγχος της κρυπτογράφησης που χρησιμοποιείται στα συστήματα, τα δίκτυα, την αποθήκευση δεδομένων, το λογισμικό, τις συσκευές και τις επικοινωνίες σας. Καταγράψτε τους συγκεκριμένους αλγόριθμους κρυπτογράφησης, τα πρωτόκολλα, τα δυνατά σημεία και τις υλοποιήσεις.

Στη συνέχεια, αναλύστε τον αντίκτυπο της επιχείρησης και της ασφάλειας εάν η κβαντική πειρατεία σπάσει αυτές τις κρυπτογραφήσεις. Αξιολογήστε παράγοντες όπως:

• Ευαισθησία κρυπτογραφημένων δεδομένων ή συνδέσεων

• Νομικές υποχρεώσεις ή κίνδυνοι συμμόρφωσης

• Εξάρτηση από την κρυπτογράφηση για ακεραιότητα

• Συνέπειες διαταραγμένης διαθεσιμότητας

Αυτό δημιουργεί έναν οδικό χάρτη προτεραιότητας για την αναβάθμιση σε μετακβαντική κρυπτογράφηση με βάση τις περιοχές υψηλότερου κινδύνου. Για παράδειγμα, η μετάδοση οικονομικών δεδομένων μπορεί να χρειάζεται αναβάθμιση πριν από τον ιστότοπο TLS κρυπτογράφηση.

Κατανόηση του μετα-κβαντικού τοπίου

Με τους οργανωτικούς κινδύνους που έχουν χαρτογραφηθεί, ακολουθεί η έρευνα συγκεκριμένων μετα-κβαντικών αλγορίθμων που ταιριάζουν στις ανάγκες σας. Οι κορυφαίες προτάσεις προέρχονται κυρίως από ακαδημαϊκή έρευνα και εξετάζονται διεξοδικά από ομοτίμους πριν από την τυποποίηση.

Τα κριτήρια αξιολόγησης περιλαμβάνουν την αντίσταση στην κλασική και κβαντική παραβίαση, την απόδοση, τα μεγέθη κλειδιών και μετάδοσης, την υπολογιστική απόδοση, τις ανάγκες μνήμης, την ευκολία υλοποίησης και τη συμβατότητα.

Παρακολουθήστε ενεργά τα χρονικά πλαίσια τυποποίησης για μετακβαντικούς αλγόριθμους από ομάδες όπως το Εθνικό Ινστιτούτο Προτύπων και Τεχνολογίας (NIST). Ενώ στοχεύουν για 5-7 χρόνια, αυτή η διαδικασία μπορεί να διαρκέσει περισσότερο.

Επίσης, συντονιστείτε με συνεργάτες, προμηθευτές, πελάτες και οργανισμούς του κλάδου για να εντοπίσετε εξωτερικές εξαρτήσεις και να εξασφαλίσετε μια ομαλή μετάβαση σε ολόκληρη τη βιομηχανία.

Δοκιμή νέας μετα-κβαντικής κρυπτογράφησης

Μόλις επιλεγούν οι υποψήφιοι αλγόριθμοι, δοκιμάστε τις υλοποιήσεις και τις ενσωματώσεις μέσω πιλότων και πρωτοτύπων. Αυτό δημιουργεί μηχανικές προκλήσεις σχετικά με την αναθεώρηση του κώδικα, την απόκτηση μαθηματικών βιβλιοθηκών, την αναβάθμιση του υλικού, την τροποποίηση τελικών σημείων για νέα κλειδιά και πιστοποιητικά και πολλά άλλα.

Συνιστούμε να συνεργαστείτε με έμπειρες ομάδες με εξειδίκευση στην μετακβαντική κρυπτογράφηση για την ασφαλή εφαρμογή νέας κρυπτογράφησης. Δοκιμάστε διεξοδικά τις διαμορφώσεις σε περιβάλλοντα σταδιοποίησης που αντικατοπτρίζουν την παραγωγή πριν από την κυκλοφορία.

Παρακολούθηση για πιθανές ευπάθειες από κακή εφαρμογή. Αξιολογήστε τις επιπτώσεις στην απόδοση και την εμπειρία χρήστη.

Μετάβαση σε μετα-κβαντικά κλειδιά και πιστοποιητικά

Η μετάβαση της υποδομής δημόσιου κλειδιού σε μετα-κβαντική κρυπτογράφηση αντιπροσωπεύει την πιο ενοχλητική αλλαγή. Στρατηγικές όπως κρυπτογραφική ευκινησία υποστήριξη παλιάς και νέας κρυπτογράφησης κατά τη μεταβατική περίοδο.

Οι αρχές έκδοσης πιστοποιητικών πρέπει να προετοιμαστούν για την έκδοση μετα-κβαντικών συμβατών πιστοποιητικών καθώς οι αλγόριθμοι τυποποιούνται. Ο προγραμματισμός πολύ εκ των προτέρων είναι ζωτικής σημασίας για την ομαλή εναλλαγή ζευγών πιστοποιητικών-κλειδιών χωρίς διακοπή.

Για ασφάλεια επιπέδου μεταφοράς (TLS), οι ιστότοποι θα χρειαστεί τελικά να αντικαταστήσουν τα πιστοποιητικά και τα ιδιωτικά κλειδιά με εκδόσεις μετα-κβαντικής ασφάλειας. Ομοίως, το υπογεγραμμένο υλικολογισμικό, το λογισμικό και ο κώδικας θα απαιτούν αναβαθμισμένα ψηφιακά πιστοποιητικά. Η διαχείριση των υπαρχουσών λιστών ανάκλησης γίνεται επίσης πολύπλοκη.

Δημιουργία ολοκληρωμένου σχεδίου μετανάστευσης και χρονοδιαγράμματος

Αφού ολοκληρωθούν οι προπαρασκευαστικές φάσεις, οι οργανισμοί μπορούν να δημιουργήσουν ένα πλήρες σχέδιο μετάβασης που συντονίζει όλες τις απαραίτητες υποδομές, λογισμικό, διαδικασίες, υποστήριξη και δεξιότητες. Αυτό το περίπλοκο σχέδιο αναπτύσσεται με τα χρόνια.

Με βάση τις αλληλεξαρτήσεις και τους κινδύνους, περιγράψτε την αλληλουχία για να αναβαθμίσετε τα στοιχεία λογικά. Να έχετε στρατηγικές για τη διαχείριση υβριδικών περιβαλλόντων κατά τη διάρκεια της μετάβασης – παράγοντας στους κύκλους πιστοποίησης, τις επιπτώσεις της αλυσίδας εφοδιασμού και τις ανάγκες συμβατότητας.

Δεδομένης της κλίμακας της ανακατασκευής σχεδόν όλων των σχημάτων και πρωτοκόλλων κρυπτογράφησης σε οργανισμούς και κλάδους, τα χρονικά πλαίσια πιθανότατα καλύπτουν δύο ή περισσότερα χρόνια. Λάβετε εκτελεστική χορηγία και επαρκή προϋπολογισμό.

Αν και οι κβαντικές επιθέσεις πλήρους κλίμακας μπορεί να απέχουν ακόμη μια δεκαετία, η οικοδόμηση τεχνογνωσίας και η ολοκλήρωση των μεταβάσεων εκ των προτέρων είναι συνετή. Αυτό το ταξίδι είναι μαραθώνιος, όχι σπριντ – αλλά το να ξεκινάς νωρίς είναι κρίσιμο.

Διασφάλιση του μέλλοντος της κρυπτογράφησης

Η μετάβαση στη μετακβαντική κρυπτογράφηση είναι παράλληλη με τις προηγούμενες επαναστάσεις, όπως η υιοθέτηση της υποδομής δημόσιου κλειδιού πριν από δεκαετίες. Οι κίνδυνοι που εγκυμονεί ο κβαντικός υπολογισμός στην τρέχουσα κρυπτογραφία σημαίνουν ότι πρέπει να αρχίσουμε να προετοιμαζόμαστε τώρα.

Οι οργανισμοί μπορούν να γίνουν κβαντικά έτοιμοι αξιολογώντας τους κινδύνους, κατανοώντας το μετακβαντικό τοπίο, δοκιμάζοντας εφαρμογές, αναβαθμίζοντας κλειδιά και πιστοποιητικά και χαρτογραφώντας ολοκληρωμένα σχέδια. Ενώ υπάρχουν προκλήσεις, με την προετοιμασία, μπορούμε να διατηρήσουμε τα δεδομένα ασφαλή.

Προχωρήστε PKI Μετανάστευση

Μετανάστευση σας PKI είναι πολύπλοκο. Οι φιλοξενούμενοί μας PKI λύση μπορεί να χειριστεί τη μετάβαση ομαλά. Συμπληρώστε τη φόρμα μας για να μάθετε περισσότερα. Οι ειδικοί μας θα συζητήσουν τις ανάγκες κρυπτογράφησης σας και θα δημιουργήσουν ένα προσαρμοσμένο σχέδιο μετεγκατάστασης. Το να ξεκινήσετε νωρίς το μέλλον αποδεικνύει τον οργανισμό σας. Επικοινωνήστε μαζί μας σήμερα.