הופעתה של טכנולוגיית המחשוב הקוונטי תסכן אלגוריתמים קריפטוגרפיים קיימים רבים, במיוחד האלגוריתמים הצפוניים של המפתח הציבורי המשמשים הרבה להגנה על מידע דיגיטלי. לשם כך, מומחי אבטחה ברחבי העולם עסוקים בפיתוח תקנים טכניים עבור" הצפנה פוסט-קוונטית" וניתוח האתגרים הרבים של מעבר מתשתית הצפנה של מפתחות ציבוריים לקריפטוגרפיה קוונטית לאחור. אחת מהן היא דרישות החישוב הגבוהות של שיטות הצפנה פוסט-קוונטיות. כעת, צוות בראשותו של ז'ורז 'סיגל, פרופסור לאבטחת מידע באוניברסיטה הטכנית במינכן, תכנן ובנה שבב שיכול ליישם ביעילות הצפנה פוסט-קוונטית.
השבב הוא מעגל משולב ספציפי ליישום, אשר בדרך כלל מתוכנן ומיוצר כך שיענה על דרישות המשתמש והצרכים של מערכת אלקטרונית מסוימת. צוות סיגל המבוסס על תקן קוד פתוח RISC - V שינה את עיצוב השבבים, ויישם את שיטת העיצוב השיתופי של חומרה ותוכנה על ידי שינוי הגרעין והאצת פעולות החישוב הדרושות הוראות מיוחדות, והארכת תוכנות מאיצות חומרה מיוחדות, מבצעת הצפנה קוונטית. לאחר שהשבב החדש יכול להשיג ביצועים טובים יותר.
השבב החדש יכול לשמש לא רק עם קיבר, המועמד המבטיח ביותר לקריפטוגרפיה פוסט-קוונטית, אלא גם עם SIKE, אלגוריתם חלופי הדורש יותר כוח מחשוב. השבב משתמש בהצפנת Kyber פי 10 מהר יותר וצורך בערך פי שמונה פחות אנרגיה משבב המבוסס כולו על פתרון תוכנה. השימוש בהצפנה SIKE, לעומת זאת, יהיה מהיר פי 21 משבבים המשתמשים רק בפתרונות תוכנה. כי SIKE נתפסת כחלופה מבטיחה. כאשר משתמשים בשבבים במשך זמן רב, אמצעי זהירות הגיוניים.
מה שנקרא טרויאנים של חומרה מהווים גם הם איום הולך וגובר על הצפנה פוסט-קוונטית, כך סבורים החוקרים. יכולות להיות לכך השלכות חמורות אם תוקף יצליח להטמיע מעגלים טרויאניים בעיצוב שבבים לפני או במהלך ייצורו." עד עכשיו, אנו יודעים מעט מאוד על האופן שבו תוקפים אמיתיים משתמשים בסוסים טרויאנים של חומרה," סיגל הסביר. כדי לפתח אמצעי הגנה, אנו מכניסים את עצמנו לתוקפים' נעליים, מפתחות ומסתירות את הטרויאני בעצמנו. בגלל זה&בנינו ארבעה טרויאנים ואז הכנסנו אותם לשבב הפוסט-קוונטי שלנו, והם עובדים בצורה שונה מאוד.&ציטוט;
במהלך החודשים הקרובים, סיגל וצוותו יתמקדו בבדיקת יכולות ההצפנה של שבב' והפונקציונליות והאמינות של הטרויאני'. סגל פיתחה תוכנית ai חדשה שיכולה להנדס לאחור לשחזר את הפונקציה המדויקת של השבב, גם ללא תיעוד זמין. באמצעות תהליך מורכב, מסילות המוליכים בתוך השבב מלוטשות שכבה אחר שכבה, וכל שכבה מצולמת. לאחר מכן משתמשים בתוכנית בינה מלאכותית לשחזור הפונקציה המדויקת של השבב." שחזור זה יכול לסייע בזיהוי רכיבי שבבים שתפקידיהם אינם קשורים למשימה בפועל ועשויים להיות מוטבעים בהם," סיגל אמרה. תהליך כזה יכול להפוך יום אחד לסטנדרט לבדיקות נקודתיות בהזמנות שבבים בכמויות גדולות. בשילוב עם הצפנה פוסט-קוונטית יעילה, אנו יכולים להפוך את החומרה במפעלים ובמכוניות לאבטחים יותר.&ציטוט;