Квантові мережі: побудова інфраструктури для постквантової ери

Створення інфраструктури для постквантової ери може здаватися складним і грандіозним завданням. Звісно, цей процес вимагає певних знань для здійснення необхідних змін. Саме тому ми вирішили поділитися корисним планом, що охоплює всі необхідні кроки.

Згідно з даними NIST (Національного інституту стандартів і технологій), кінцевий термін переходу на PQC (постквантову криптографію) припадає приблизно на 2030 рік. Саме тому зараз — ідеальний час, щоб почати планувати та обмірковувати цей перехід.

Візьмемо, наприклад, блокчейн, який повністю базується на асиметричній криптографії. Наразі цифрові підписи є безпечними, але так буде лише до появи квантового комп’ютера. Саме тому без квантово-безпечних алгоритмів довіра до блокчейну зникне.  

Міграція до квантово-безпечної криптографії: структурований покроковий план

Перехід на квантово-безпечні алгоритми безпосередньо вплине на стандарти безпеки та значно підвищить їх рівень. Весь процес може здаватися надто складним, але його можна розділити на кілька послідовних етапів. Отже, перейдемо до самого процесу, який складається лише з 4 основних етапів.

Етап 1: Моніторинг та документування активів PKI

Найпершим кроком, який слід зробити, є перевірка всіх необхідних елементів PKI. Коли ви матимете повне уявлення про всі процеси, ви зможете приймати більш обґрунтовані рішення щодо оновлень та інших завдань.

Також слід приділити додаткову увагу пристроям Інтернету речей (IoT), кореневому центру сертифікації (CA) та додаткам, що використовуються в різних середовищах. Це може допомогти виявити деякі додаткові вразливості в системі. Ось основні кроки, які слід виконати:

• Якщо у вас складна система, надзвичайно важливо використовувати автоматизовані інструменти PKI.
• Класифікуйте сертифікати за використовуваними алгоритмами, датами закінчення терміну дії та рівнем ризику.
• Щоб виявити додаткові слабкі місця, рекомендується задокументувати залежності PKI.   

Крок 2: Оцінка та визначення пріоритетності ризиків для активів

Кожна компанія має різні пріоритети безпеки, що залежать від найбільш чутливих даних. Тут необхідно чітко розуміти квантовий ризик для кожного активу. Це означає, що весь підхід буде орієнтований на захист найважливіших активів, а інші дані можна захищати за допомогою стандартних методів.

До інформації, яка вимагає негайного квантово-безпечного захисту, можна віднести ідентифікаційні дані, фінансову інформацію та інші конфіденційні дані. Інші дані з нижчим рівнем ризику можна захищати за допомогою традиційної PKI.

Ось перелік систем із конфіденційними даними високого пріоритету:

• Хмарна аутентифікація.
• Системи управління ідентифікацією.
• Взаємодія з державними органами.
• Фінансові системи.

До систем середнього пріоритету можна віднести:

• Зашифровану електронну пошту.
• Корпоративні VPN.
• Безпечна взаємодія.
• Сертифікати автентифікації.

До інформації з низьким рівнем пріоритету можна віднести додатки з обмеженими потребами у шифруванні. Залежно від індивідуальних ризиків та вимог, ці системи можна класифікувати за пріоритетами по-різному.

Крок 3: Впровадження гібридної PKI для безпечного переходу

Після завершення оцінки поточної PKI та визначення необхідних пріоритетів захисту наступним кроком є впровадження постквантової гібридної PKI.

Розуміння гібридної PKI, готової до PQC 

Гібридна PKI означає, що PQC та традиційна криптографія поєднуються для забезпечення повного захисту пристроїв і систем, які неможливо одночасно модернізувати.

Найкраще рішення полягає у підтримці алгоритмів RSA/ECC разом з алгоритмами PQC. Цей підхід є найбільш підходящим для диференційованого захисту, коли ви маєте високі та низькі пріоритети.

Кращі практики розгортання гібридної PKI

• Розгортання гібридних сертифікатів, сумісних як з PQC, так і з RSA/ECC.
• Обирайте центри сертифікації, які пропонують квантово-стійкі варіанти.
• Перевірте квантово-стійкий протокол TLS.

Крок 4: Визначте та досягніть цілей поетапної міграції

Перехід може бути тривалим процесом і не може відбутися за одну ніч. Навіть планування гібридної PKI може вимагати певного часу та зусиль, але це, безперечно, того варте.

У нас залишилося лише кілька років до кінцевого терміну у 2030 році для захисту активів найвищого пріоритету. Ось простий план дій для всіх компаній, які хочуть розпочати роботу вже зараз і знати, куди вони рухаються в довгостроковій перспективі:

• 2025–2027: Протягом цього періоду надзвичайно важливо розпочати тестування гібридної PKI та модернізацію активів з найвищим рівнем ризику.
• 2028–2030: Замінити всі критичні алгоритми, що залежать від стандартів, на квантово-безпечні варіанти. Потім також заплануйте аудити для регулярних перевірок.
• 2031–2035: Завершальний етап міграції, на якому необхідно визначити подальший курс для наступних вдосконалень.