European Universities Initiative; succes mercator launch

Quantumcomputers zorgen voor uitdaging rond informatiebeveiliging

Regionaal Centrum voor Artificiële Intelligentie en Data Science om kennis te bundelen

Quantumcomputers hebben de toekomst, maar dat brengt ook vragen met zich mee op het gebied van dataveiligheid. De Radboud Universiteit speelt een  rol in het vinden van antwoorden op die vragen, schrijft Innovation Origins.

Veel van onze technologieën maken gebruik van complexe versleutelingen, maar deze zijn door de komst van quantumcomputers niet altijd veilig meer. Voor deze nieuwe vorm van supercomputers is het namelijk heel simpel om de huidige versleutelingen te kraken. Daar moet een antwoord op komen. Een internationaal team van onderzoekers is daarom al bezig de overgang naar veilige datacommunicatie in het ‘quantumtijdperk’ in goede banen te leiden.

Namens de Radboud Universiteit doet Peter Schwabe hieraan mee. Hij is mede verbonden aan het Duitse Max Planck Instituut en werkt samen met Nederlande onderzoekers van de TU Eindhoven en het Centrum voor Wiskunde en Informatica. Ook al is het in een glazen bol kijken, een wereld met deze ‘supercomputers’ komt steeds dichterbij. Het is niet uitgesloten dat dit al binnen een periode van vijftien jaar gebeurt, stelt Schwabe.

Grote uitdaging

De uitdaging heeft alles te maken met het algoritme van de Amerikaanse wiskundige Peter Shor, die de zekerheid van de huidige cryptografie teniet wist te doen. Zijn quantumalgoritme slaagde erin de huidige databeveiliging te breken. Daarvoor is dus wel een quantumcomputer nodig.

Maar als die er is, kun je door de huidige beveiliging een streep zetten. De protocollen – voor bijvoorbeeld veilig e-mailverkeer, VPN, online bankieren en e-commerce – worden allemaal waardeloos. In vaktermen is het daarom nodig post-quantumschema’s te ontwikkelen ontwerpen die (hopelijk) niet zijn aan te tasten door quantumcomputers.

Algoritmes gekozen

“Er is een project sinds 2016 door het Amerikaanse National Institute of Standards and Technology (NIST) gestart waarin een standaard ontwikkeld moet worden om digitale communicatie veilig te houden. Er zijn nu recent vier beveiligingsalgoritmes gekozen die bestand zijn tegen de rekenkracht van quantumcomputers”, legt Schwabe uit.

De weg die de wiskundigen moesten gaan, was lang. Zes jaar geleden werd begonnen met 69 voorstellen. Daarvan zijn er dus nu vier van overgebleven. Drie ervan focussen op een aanpak voor digitale handtekeningen. Dat zijn methodes voor het bevestigen van de juistheid van digitale informatie.

De andere geldt als standaard voor encryptie van publieke sleutels. Een publieke sleutel is een van de sleutels van zogenaamde ‘asymmetrische cryptografie’. Bij deze vorm van bijveiliging heb je twee sleutels nodig: een voor het vercijferen en een voor het ontcijferen van informatie. De publieke sleutel is degene die bedoeld is om uitgewisseld te worden met degene met wie je wil communiceren. De andere is geheim.

Bescherming tegen aanvallen

De vier winnende algoritmes gaan deel uitmaken van de standaard voor post-quantum cryptografie van NIST. Die is naar verwachting over twee jaar gereed. Er is volgens Schwabe gekozen voor meer dan één winnaar vanwege flexibiliteit. De uitverkoren algoritmes zijn gebaseerd op diverse onderliggende wiskundige problemen, met een verschillende performance afhankelijk waarvoor ze worden gebruikt.

“Waarom post-quantumcryptografie zo belangrijk is? Het gaat om de toekomst en het verleden. Denk aan regeringen of belangrijke diensten die zich met een upgrade van beveiliging moeten beschermen tegen toekomstige aanvallen.”

Maar, zo waarschuwt Schwabe, het huidig internetverkeer dat nu wordt vastgelegd is ook kwetsbaar. Wat nu geldt als goed beveiligd, is dat in de nabije toekomst niet meer. Dan kan met behulp van quantumcomputers digitale communicatie uit het verleden alsnog worden gekraakt.

Fundamenteel onderzoek

Daarom moet je je nu al zorgen maken over iets wat pas over een aantal jaren speelt. Omdat bijvoorbeeld internetverkeer van nu dadelijk niet meer veilig is. De overgang naar een goede beveiliging gaat lange tijd duren. Standaardisatie, implementatie en adoptie zullen naar verwachting veel tijd in beslag nemen.

Het bijzondere aan het werk van Schwabe en zijn collega’s is dat ze fundamenteel onderzoek verrichten, met als doel iets waar iedereen dadelijk in de praktijk mee krijgt te maken: veilige digitale communicatie in het quantumtijdperk. Dit helpt om gevoelige informatie nu al met post-quantum beveiliging te kunnen versleutelen, zodat deze ook in de toekomst veilig is.

Upgrades

De hiervoor benodigde wiskundige hoogstandjes zijn al snel te ingewikkeld om uit te leggen voor een niet ingewijd publiek. Maar een van de hobbels waarop de onderzoekers stuiten is het praktisch hanteerbaar houden van de algoritmes. Schwabe: “Er zijn afwegingen tussen beveiliging en bandbreedtevereisten, dat wil zeggen grootte en snelheid. Die variëren voor de verschillende benaderingen van post-qantum cryptografie.”

Toch moet die beveiliging er komen. ”Er zijn meer toepassingen waarbij men niet altijd beseft hoe belangrijk het is dat digitale communicatie veilig verloopt. In principe worden allerlei devices ontwikkeld met de garantie voor updates tijdens de gehele levensduur. Denk aan auto’s, die tegenwoordig eigenlijk steeds meer computers op wielen zijn. Ook hiervoor geldt dat het configureren om een auto bij de tijd te houden, veilig moet blijven.”

Meer over Health, Hightech, Food

Dit artikel delen

interessante subsidiemogelijkheden

Vijf interessante programma’s en subsidiemogelijkheden (vierde kwartaal 2022)

Vijf interessante programma’s en subsidiemogelijkheden (vierde kwartaal 2022)

Of het nu subsidies, fondsen, regelingen of prijzen zijn, als ondernemer zijn er allerlei mogelijkheden beschikbaar om je netwerk te vergroten en broodnodig geld binnen te halen. We zetten, zoals elk kwartaal, vijf interessante voorbeelden daarvan op een rij.

Lees meer
GrondFest logo

GrondFest is de perfecte plek om met elkaar in gesprek te gaan over de energietransitie

GrondFest is de perfecte plek om met elkaar in gesprek te gaan over de energietransitie

Marieke Butterhoff werkt als Civic Entrepreneur voor The Economic Board aan het thema Energy. Op het democratiefestival GrondFest leidt ze samen met Connectr-directeur Jeroen Herremans een panel voor alle – diverse – betrokkenen bij de energietransitie. Centrale vraag: hoe kunnen Decentrale Energiesystemen werken voor u? Butterhoff vertelt er meer over in dit vraaggesprek.

Lees meer
3d-klikgebit radboudumc

Voor het eerst 3D-geprint klikgebit in Nederland

Voor het eerst 3D-geprint klikgebit in Nederland

Het Radboudumc heeft een nieuwe methode ontwikkeld om een klikgebit te maken: het 3D-klikgebit. Het is voor het eerst in Nederland dat deze 3D-technieken worden toegepast op een gebit.

In Nederland dragen meer dan twee miljoen mensen een kunstgebit. Na verloop van tijd kan een kunstgebit los zitten en pijnlijk aanvoelen. Met dit nieuwe 3D-geprint gebit, dat op implantaten geklikt kan worden, is het makkelijker om de prothese te vervangen. Door volledig digitaal te werken is zo’n klikgebit maken een stuk eenvoudiger. Er wordt eerst een gezichtsfoto gemaakt. Vervolgens worden hierin de nieuwe tanden geprojecteerd. Tot slot wordt met een kleine fotocamera (ter grootte van een tandenborstel) digitale foto’s gemaakt en kan een digitaal model worden geconstrueerd.

In een ontwerpprogramma, ‘Smile Design’ , kan de vorm, kleur en stand van de tanden aangepast worden. Zo kan de patiënt zelf zien hoe het gebit er in zijn of haar gezicht uit komt te zien. Ook krijgt de patiënt deze applicatie mee op zijn of haar mobiele telefoon.  Als iedereen het met elkaar eens is, wordt het digitale ontwerp naar een CAD-CAM-freesmachine gestuurd, die de klikprothese zal uitfrezen. Dit is eigenlijk het 3D printen!

3D-klikgebit op maat

Als het ontwerp definitief is, worden de losse onderdelen gemaakt. De roze basis en de tanden worden los van elkaar gefreesd en daarna samengevoegd. Het klikgebit wordt dan opgeleverd. Uiteraard wordt dan met de patiënt gekeken of alles goed past.

Dankzij de methode van het Radboudumc zullen patiënten minder tandartsafspraken hoeven te maken en krijgen zij meer inbreng in hun nieuwe klikgebit. Daarnaast past het geprinte klikgebit nauwkeuriger in de mond en is het duurzamer om te maken. Het is minder arbeidsintensief en er wordt bespaard op materiaal en de kosten.

Meer over Health, Hightech, Food

Dit artikel delen

Waterstof-tanken-industrie

Waterstofeconomie biedt kansen voor mkb’ers in de maakindustrie

Waterstofeconomie biedt kansen voor mkb'ers in de maakindustrie

Het vinden van de juiste samenwerkingspartners is een belangrijk onderdeel van het vormgeven van de nieuwe waterstofeconomie. Dat besef leeft ook bij organisaties als RCT Gelderland, BOOST Circulair en Connectr – Energy Innovation. Zij sloegen de handen ineen om op Industriepark Kleefse Waard een bijeenkomst voor de maakindustrie te organiseren.

Lees meer
Ben-Geerdink-Posbank

Overlijden Boardlid Ben Geerdink

Overlijden Boardlid Ben Geerdink

Met grote verslagenheid hebben wij kennisgenomen van het overlijden van Ben Geerdink, Boardlid van The Economic Board. Een verlies voor iedereen. Ben was een geliefd bestuurder en Boardlid vanaf het allereerste uur. De eerste jaren van The Economic Board stonden vooral in het teken van het opzetten van de organisatie, het opbouwen van het netwerk, de communicatie over de kracht van de regio en het ondersteunen van diverse projecten. Met zijn daadkracht, kennis, wijsheid en enthousiasme heeft hij een mooie bijdrage geleverd aan de opbouw en doorontwikkeling van een breed en succesvol netwerk in de regio Arnhem-Nijmegen met Foodvalley.

Lees meer

Wetenschappelijke inzichten koppelen aan praktische toepassingen

Wetenschappelijke inzichten koppelen aan praktische toepassingen

Om de duurzaamheidsuitdagingen aan te gaan is brede samenwerking vereist. Waarom? Omdat er veel zaken bijeen komen die allemaal urgent zijn. Dit stelt Rens Buchwaldt, lid van de Raad van Bestuur van Wageningen University & Research (WUR) en lid van The Economic Board.

Lees meer
Jan-van-Dellen-algemeen-directeur

Jan van Dellen benoemd tot algemeen directeur The Economic Board

Jan van Dellen benoemd tot algemeen directeur The Economic Board

Jan van Dellen start maandag 5 september als algemeen directeur The Economic Board. Hij volgt hiermee Rijn Platteel op die als ad interim algemeen directeur de afgelopen periode de honneurs heeft waargenomen. Algemeen directeur Jan van Dellen: “Langs deze weg wil ik de interim directeur Rijn Platteel ontzettend bedanken voor de warme overdracht. Hij heeft de afgelopen maanden The Economic Board een frisse doorstart gegeven.”

Lees meer
1 2 3 115
Schrijf u in voor onze nieuwsbrief
TwitterLinkedInEmail