慕尼黑工业大学设计开发后量子密码学芯片
北京时间 8 月 10 日消息 慕尼黑工业大学 (TUM) 研究人员设计并委托生产了一种旨在实现所谓"后量子密码学"的芯片 。
ASIC 的设计基于 RISC-V 技术,旨在展示其阻止黑客使用量子计算机解密通信的能力 。除了使用协同设计技术来实现基于 Kyber 的后量子检测外,研究团队还在芯片中加入硬件木马 ,以研究检测这种"来自芯片工厂的恶意软件"。
TUM 网站上发布了相关研究介绍。近年来,人们对未来使用量子计算机解密传统加密消息和数据的担忧一直在增长。最近,非常公开的黑客攻击不仅增加了应对现有威胁的压力,还增加了为量子计算机做准备的压力。
2016 年,NIST(美国国家标准与技术研究院)发起了后量子密码标准化工作,称:"如果出大规模量子计算机建成,它们将能够破解目前使用的许多公钥密码系统。"这将严重损害互联网和其他地方数字通信的机密性和完整性。
后量子密码学,也称为抗量子密码学 ,其目标是开发能够抵御量子计算机和经典计算机、同时能与现有通信协议和网络进行互操作的加密系统。"该计划正在进行中。
TUM 研究人员表示,他们的芯片是首个完全基于硬件/软件协同设计方法的后量子密码设备。"因此,与完全基于软件解决方案的芯片相比,使用 Kyber(后量子密码学最有希望的候选者之一)加密时的速度大约快 10 倍,其使用的能量大约减少 8 倍,并且几乎同样灵活。"领导这项工作的 TUM 研究员 Georg Sigl 表示。
▲ Georg Sigl,信息技术安全教授(图源:Astrid Eckert/TUM)
该芯片还包含一个专门设计的硬件加速器,不仅支持如 Kyber 等基于格的后量子密码算法,还可以与需要更多计算能力的 SIKE 算法配合使用。据该团队称,他们的芯片可以以比仅使用基于软件的加密的芯片快 21 倍的速度执行算法。"如果基于格的方法不再安全的时候到来",SIKE 将被视为一种很有前途的替代方案。
正如 TUM 文章中所述,"除了传统攻击的增加,另一个潜在威胁是硬件木马。电脑芯片一般是按照公司的规格,在专门的工厂生产。如果攻击者在芯片制造阶段前或期间成功地在其设计中植入木马电路,这可能会带来灾难性的后果。与外部黑客攻击带来的影响一样,整个工厂可能会面临关闭或生产机密被窃取。更重要的是:硬件中内置的木马可以逃避后量子密码学的检测。"
Georg Sigl 教授称,"对于攻击者会如何使用硬件木马,我们知之甚少。为了制定保护措施,我们需要像攻击者一样思考,并尝试开发和隐藏我们自己的木马。因此,在我们的后量子芯片中,我们开发并安装了四个硬件木马,每个木马都以完全不同的方式工作 。"
在接下来的几个月内,TUM 将测试芯片的加密能力、功能以及硬件木马的可检测性。然后,芯片将在一个复杂的过程中被破坏,在这个过程中,电路路径将在拍摄每个连续层的同时被逐渐削减。这一过程的目标是尝试 TUM 开发的新机器学习方法,其即使在没有可用文档的情况下,也能重建芯片的精确功能。
"这些重建可以帮助检测执行与芯片实际任务无关的功能的芯片组件,这些组件可能已被偷偷植入到设计中。"Georg Sigl 教授表示。
科学家发现太阳系公转最快小行星一年仅113天北京时间8月26日消息,据国外媒体报道,天文学家最新观测显示,一颗被命名为2021PH27的小行星,可能是太阳系运行速度最快的小行星,它环绕太阳一周需要113个地球日,这是已知太阳
神秘的太阳系深空访客几十年来,天文学家一直在寻找太阳系里的系外天体,然后,两个这样的天体似乎同时就出现在他们眼前。2017年10月,美国夏威夷哈雷阿卡拉天文台的望远镜上出现了一个小小的亮点。研究人员发
科学家在暗能量中发现目前最大最遥远的巨彗星北京时间7月6日消息,目前,美国宾夕法尼亚大学天文学家佩德罗伯纳迪内利和加里伯恩斯坦称,在暗能量数据中发现一颗从太阳系边缘向内移动的巨大彗星,它将于2031年接近太阳,同时,它是近
彗星比我们想象的更危险北京时间4月16日消息,如果出一部名为犯罪现场调查希克苏鲁伯陨石坑的美剧,你猜剧情会如何发展?没错,调查恐龙灭绝的原因。毫无疑问,这里的犯罪现场就是墨西哥的优卡坦半岛,研究人员在那
最新观测彗星周围竟然出现怪异的紫外线极光北京时间9月23日消息,据国外媒体报道,极光是地球上层大气层发光电离粒子释放出舞动的光芒,在太阳系内除水星之外其他行星的大气层均存在这种现象,甚至木星的卫星木卫三和木卫二也有极光。
科学家发现太阳系内第二个星际天体C2019Q4彗星北京时间9月19日消息,近日,天文学家成功拍摄到一颗星际彗星的图像。研究人员认为,这颗彗星正在穿越我们的太阳系。C2019Q4是第二个已知的穿越太阳系的星际天体这张图片是由位于夏威
国资委公布178项央企科创成果七款芯片入围5月31日消息5月30日,在第5个全国科技工作者日到来之际,国务院国资委向全社会发布中央企业科技创新成果推荐目录(2020年版)(以下简称目录),这是国资央企践行创新驱动发展战略,
美国毅力号火星车结束日凌期间休息,发回大量最新照片IT之家11月1日消息,根据美国航空航天局NASA消息,目前毅力号火星车已经结束了日凌期间的独自运行,近日与地球再次恢复通信,并发回火星地表的最新照片。日凌现象指的是地球太阳火星处
我国计划与欧空局合作,祝融号火星车将尝试联系国外探测器IT之家10月28日消息,欧洲航天局宣布,将与中国国家航天局合作,尝试使祝融号火星车与欧洲快车探测器进行通信。据介绍,2021年5月14日,中国国家航天局的第一辆火星车祝融号在火星
遨游太空12天,日本富豪前泽友作从国际空间站返回地球北京时间12月20日消息,北京时间今天11点13分,俄罗斯的联盟号MS20太空船在哈萨克斯坦着陆,完成了12天的国际空间站任务,将日本亿万富翁前泽友作(YusakuMaezawa)
波音将联合美国太空部队开发先进军用通信卫星IT之家10月11日消息据外媒spacenews本周五报道,波音公司明确表示将继续开发WGS11军用卫星,WGS11耗资6亿美元,将加入WGS系统,为美国军方和盟国提供宽带通信。图