HQS – BMBF 资助的研究项目
基于硬件的量子安全
动机
信息和通信技术的发展推动了经济的快速增长。数字化得到广泛发展，数据流也不断增加。因此，现有和全新系统会遭到猛烈攻击，需要采用有效的加密方法予以保护。量子计算机的想法可能会在未来得以实现。这需要改变目前使用广泛的加密程序。
方法和目标
“基于硬件的量子安全”(HQS) 项目旨在创建全新、安全、适销的通信系统。为此，项目合作伙伴整合新开发的硬件，针对各种技术开发接口，并进行深入安全分析。遵循项目合作伙伴的高标准，有助于将通信系统整合到符合未来需求的加密平台和高度安全的 ICT 基础设施中。全球研究重点关注可抵御量子计算机攻击的后量子方法。在软件使用方面，数学专家正在开发全新模型以用于加密程序。在硬件使用方面，基于物理原理的量子密钥分配 (QKD) 方法能够适当保护通信，防止遭受任何量子计算机攻击。量子效应还可为基于硬件的随机数发生器和硬件固有安全组件带来额外优势。
为针对后量子加密和通信提供防攻击硬件，HQS 项目成员确定了以下目标：
- 为光纤电缆中红外和电信波长的 QKD 发射机和接收机开发坚固可靠的光学模块
- 针对城市电信网络和广域网链路定义并实现 QKD 模块与安全加密平台之间的接口
- 开发和测试电子和光学器件，以防止因边带信道和错误而导致的攻击
- 展示光纤网络中的商用 QKD
- 针对量子 PUF（物理不可克隆函数）和基于 QKD 的认证方案开发硬件，并分析相应漏洞
项目组织
HQS 是由德国联邦教育与研究部 (BMBF) 资助的联合研究项目，囊括研究和工业领域的多名专家合作伙伴。BMBF 是项目负责人，负责高科技 IT 安全的招标事宜。LMU Munich 负责领导项目进展。
- 项目管理：VDI/VDE Innovation + Technik GmbH
- 成员：LMU Munich、Technical University of Munich、Heinrich Heine University Düsseldorf、Max Planck Institute for the Science of Light、罗德与施瓦茨公司、noris network AG、Tesat-Spacecom GmbH & Co. KG
- 项目周期：2017 年 1 月 – 2019 年 12 月