Comprendere la tecnologia post-quantistica

Entrust ha assunto un ruolo di primo piano nella preparazione per la crittografia post-quantistica, collaborando con altre organizzazioni per proporre nuovi formati di certificati IETF X.509 che affiancano gli algoritmi tradizionali come RSA ed ECC ai nuovi algoritmi PQ.

Stiamo anche seguendo da vicino il lavoro di organizzazioni come il National Institute of Standards and Technology (NIST), il quale ha un progetto in corso volto a sviluppare algoritmi resistenti al calcolo quantistico e possibilmente di standardizzarli. Stiamo anche esaminando lo sviluppo di certificati di test ibridi che collocano algoritmi tradizionali, come RSA ed ECC, fianco a fianco con i nuovi algoritmi PQ. Vogliamo aiutare le aziende a sostenere il proprio ecosistema IT per ridurre le sostituzioni, mantenere l'operatività del sistema ed evitare costose modifiche causate da una mancanza di preparazione.

Entrust ha guidato attivamente le discussioni nei forum IETF, dove le soluzioni vengono valutate all'interno della comunità PQ. Le nostre proposte pubbliche sono pubblicate nel forum degli standard IETF:

Chiavi e firme composte da utilizzare in PKI Internet
Con l’adozione diffusa della crittografia post-quantistica giungerà la necessità per un'entità di possedere più chiavi pubbliche su diversi algoritmi crittografici. Poiché l’affidabilità dei singoli algoritmi post-quantistici è in discussione, si dovrà eseguire un’operazione crittografica multi-chiave in modo tale che la sua rottura richieda la rottura di ciascuno degli algoritmi componenti individualmente. Ciò richiede di definire nuove strutture per contenere chiavi pubbliche composite e dati di firma composita.

Leggi di più

Certificati X.509 con algoritmo a chiave pubblica multipla
Questo documento descrive un metodo per incorporare set alternativi di materiali crittografici in certificati digitali X.509v3, elenchi di revoche di certificati (CRL) X.509v2 e richieste di firma di certificati (CSR) PKC#10. I materiali crittografici alternativi integrati consentono a un'infrastruttura a chiave pubblica (PKI) di utilizzare più algoritmi crittografici in un singolo oggetto e consentono il passaggio ai nuovi algoritmi crittografici mantenendo la retrocompatibilità con i sistemi che utilizzano gli algoritmi esistenti. Vengono definite tre estensioni X.509 e tre attributi PKCS#10 e vengono descritte in dettaglio le procedure di firma e verifica per il materiale crittografico alternativo contenuto nelle estensioni e negli attributi.

Leggi di più

Dichiarazione del problema per la PKI post-quantistica multi-algoritmo
La comunità post-quantistica (ad esempio, quella che si occupa della competizione NIST PQC), sta facendo pressione per una crittografia "ibrida" che combini RSA/ECC con nuove primitive al fine di proteggere le nostre possibilità sia contro gli avversari quantistici, sia contro le violazioni algoritmiche/matematiche delle nuove primitive. Dopo due presentazioni bloccate, Entrust ha presentato una bozza che funge da dichiarazione semi-formale del problema e da panoramica delle tre principali categorie di soluzioni.

Leggi di più

In che modo l’informatica post-quantistica influenzerà la crittografia
Gli schemi di firma digitale adeguatamente progettati e utilizzati per l'autenticazione rimarranno protetti fino al giorno in cui un computer quantistico adatto non sarà effettivamente online. I computer quantistici di oggi hanno dimensioni limitate e, quindi, non rappresentano una minaccia per la crittografia odierna. E prima che la minaccia diventi reale, è necessario superare diversi ostacoli di ingegneria significativi.

Tuttavia, gli esperti ritengono che questi ostacoli verranno superati in tempo. Molti esperti prevedono che un computer quantistico in grado di rompere gli algoritmi a chiave pubblica standard odierni sarà disponibile entro la vita pianificata dei sistemi attualmente in fase di sviluppo.

Gli algoritmi a chiave pubblica odierni vengono utilizzati per scopi di autenticazione, firma digitale, crittografia dei dati e creazione di chiavi. Una volta che i computer quantistici di dimensioni sufficienti diventeranno una realtà, avremo bisogno di schemi di sostituzione per ciascuna di queste funzioni.

La crittografia dei dati e gli algoritmi di chiave concordata sono suscettibili di un attacco di testo cifrato registrato, in cui un avversario oggi registra gli scambi protetti da algoritmi pre-quantistici e memorizza il testo cifrato per analizzarlo in futuro, ovvero quando avrà accesso a un grande computer quantistico. A quel punto saranno in grado di recuperare il testo in chiaro. Per questi scopi chiave, a seconda della durata della sicurezza dell'algoritmo richiesta, la crittografia pre-quantistica diventerà vulnerabile prima.

Una volta che esisterà un computer quantistico adatto, un firmatario potrà ripudiare le firme create in precedenza, sostenendo che sono state contraffatte utilizzando una chiave privata rotta successivamente da un computer quantistico.

Crittografia ibrida post-quantistica e classica
Esistono diversi approcci su come prepararsi per comunicazioni crittografiche sicure in un'era post quantistica. L’utilizzo di un approccio ibrido è uno dei metodi più popolari proposti come metodo per passare agli algoritmi PQ ancora non definiti. L’approccio ibrido suggerisce che piuttosto che fidarsi di un algoritmo, è meglio collocare algoritmi tradizionali come RSA ed ECC a fianco dei nuovi algoritmi PQ. Ciò è utile per i casi d’uso correnti, mentre quello pre-quantistico è un metodo accettabile per l'autenticazione e per testare gli ecosistemi IT rispetto agli algoritmi PQ.