IoTを保護するための量子力学とブロックチェーン

ブロックチェーンと量子力学を使用したIoTセキュリティに関するこの記事を見つけました。

では、量子安全なブロックチェーンとは何ですか？また、IoT設定でより安全なのはなぜですか？

量子力学とブロックチェーン

それらはすべての未来的な流行語のビンゴの常緑樹です。したがって、当然のことながら、モノのインターネットと混じり合ってしまいます。モノのインターネットは、人々が半分得ている未来のものと同じカテゴリに分類されています。

では、少し整理しましょう。私はあなたがオーロラが掘り起こしたこの記事を参照していると思います。残念ながら、このサイトではすべてのIoTテクノロジーが1つのボックスにまとめられています。はい、ブロックチェーンはIoTテクノロジーと見なすことができ、現在、IoTでブロックチェーンを採用することを考えている多くの人々がいます。（例：さらに別のブロックチェーンIoTコンソーシアム）

引用されたニュース記事をフォローアップして、「量子保護されたブロックチェーン」に関するホワイトペーパーを見つけました。ホワイトペーパーでは珍しいことではないが、ホワイトペーパーが量子力学、量子コンピューター、量子コンピューター上で実行されるアルゴリズム、暗号化方法、量子コンピューターに攻撃されたときの弱点、量子鍵に関するかなりの既存の知識を前提としていることを理解するために、いくつかの基本が明らかに必要です。ディストリビューション（QKD） —そして最後に、ブロックチェーン。

このリストでは、問題のあるすべての詳細を調べることは不可能であり、私がリストしたもののほとんどには、非常に詳細なWikipediaページがあります。次の情報だけが必要です。

• 量子力学は本当に奇妙です。以上でPhysics.SE私は奇妙言ったように、ので、それらの事について12K質問が、あります。私たちにとって興味深い奇妙な特性は次のとおりです。

  これは、量子力学の基本的な側面から生じます。量子システムを測定するプロセスは、一般にシステムを妨害します。（QKDウィキペディアのページ）

• 量子コンピュータ（まだ存在しません）は、通常のCPUとは異なるアルゴリズムを使用できます。古典的な暗号化を短時間で処理できるShorのアルゴリズムのようなアルゴリズムがあります。
• 現在の暗号法は基本的に、従来のコンピューティングを使用して解決するのが難しい数学的問題を提起しているだけです。さらに言えば、コードを解読するのに必要な時間は、攻撃者にとって情報が貴重な時点に到達するのに十分な長さです。
• ブロックチェーンは、セキュリティのために、非常に簡単に言えば、古典的な暗号化方法を使用します。

どういう意味ですか？

ここで止めることができます。量子コンピューターはありません。私たちの現在の暗号化方法と標準は非常に優れています。（特定の3文字の組織の地下室にある既存の量子コンピューターが原因で錫箔の帽子をかぶっている場合は、Skeptics.SEを検討してください。）

しかし、量子コンピュータがあったら？

量子計算が可能な攻撃者からIoTアプリケーションを保護しなければならない場合、そのテクノロジーは比較的一般的であるか、または非常に高いセキュリティ基準を持っています。どちらの方法でも、量子攻撃者に耐性のあるIoTブロックチェーンのために、それは重要ではなく、安全にしたいと考えています。

私たちに提供するホワイトペーパーのソリューションは何ですか？それはIoTにどのように適用されますか？

いくつかの破棄されたアプローチの後、コアはこれです：

現在の作業では、QKDに基づくブロックチェーンプラットフォームについて説明し、3ノードの都市型QKDネットワークでその機能を実証する実験を実装します。

（ページ2）

ホワイトペーパーは、量子鍵配送を使用するブロックチェーンプラットフォームについて説明しています。すごい。したがって、それらはブロックチェーン内のいかなる送信も暗号化しません。署名の認証キーを切り替えるだけです。

わぁぁぁ、何？言ってるの？なぜブロックチェーンはそれを気にするのですか？認証はブロックチェーンでは無関係です！正解です。従来のブロックチェーン計算の参加者は認証されません。実際、多くの人は、オープンで許可のないブロックチェーンは実際にはブロックチェーンではないと主張しています。紙でも言う：

QKDネットワークはノード間の信頼に依存しているため、ブロックチェーンに対するQKDの有用性は直観に反するように見えるかもしれませんが、多くのブロックチェーンの主な目的はそのような信頼がないことです。

（ページ2、強調鉱山）

もちろん、ブロックのチェーンはすべてブロックチェーンだと言う人もいます。

blockchainは、レコードが連続するブロックの形で編成された分散データベースです。

（ページ4、私のものではない強調）

これらの2つの抜粋から派生する可能性がある別の主要な欠点があります。

要約すると、ノードの各ペアがQKDリンクで接続されているネットワークに基づいて、情報理論的に安全な認証を備えたブロックチェーンプロトコルを開発しました。

（3ページ）

私たちの実験的作業の基礎は、National Instruments NI PCIe-7811Rカードによって駆動される最近開発されたモジュラーQKDデバイス[25、35–38]です。このセットアップでは、FPGAボードSpartan-6によって制御される半導体レーザーLDI-DFB2.5Gを使用して、標準の通信波長1.55 mおよび10 MHzの繰り返し率で光パルスを生成します。ID QuantiqueのID230単一光子検出器を使用しました。

（4ページ）

つまり、すべてのノードにOKDリンクがあります。したがって、すべてのノードに光子検出器があります。それはまた、これが本当に非IoT-yであるということでもあります。この種類のブロックチェーンを採用する各IoTデバイスには、光子状態センサーが必要になります（光子は最も一般的な量子状態輸送媒体であるため）。

概要

現在のブロックチェーンの実装では、エッジ（つまり、デバイス上でビットコインを購入する人）と新しいブロックを作成する計算エンティティ（つまり、マイナー）の間にある程度の分離があります。

古典的なブロックチェーン内のトランザクションの信頼性は、鉱山労働者によって（作業証明を介して）導出されます。トランザクション自体は、エッジデバイスで簡単に作成できます。

QKDを使用すると、有効なクォンタムキーを持つ参加者のみがトランザクションを追加できます。これは、各トランザクション対応デバイスで高度に調整された量子状態センサー機器を意味します。

TL; DR—Quantum what ?!

興味深い研究プロジェクトですが、現時点では潜在的な攻撃者はおらず、ハードウェアがあったとしても、モノのインターネットにとって経済的に実現不可能になります。