2022年10月4日,日本信息通信研究機構(gòu)(NICT)發(fā)布消息稱,NICT、日本電氣株式會社(NEC)、京都大學、慶應(yīng)義塾大學,在結(jié)合了量子密碼技術(shù)和秘密共享技術(shù)的量子安全云系統(tǒng)驗證試驗中,成功實現(xiàn)了智能制造領(lǐng)域內(nèi)設(shè)計信息的最優(yōu)化處理、高加密傳輸、分布式存儲。
日本NICT成功完成量子安全云系統(tǒng)相關(guān)試驗
本文主要內(nèi)容及關(guān)鍵詞
1. 簡介:NICT利用量子安全云系統(tǒng)實現(xiàn)下一代激光設(shè)計的最優(yōu)化處理、高加密傳輸和分布式存儲,驗證量子安全云與下一代加速器聯(lián)動在智能制造領(lǐng)域的適用性。
2. 計劃:NICT將建立一種量子安全云技術(shù),可以安全地存儲需要超長期保密的數(shù)據(jù)。
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機構(gòu)介紹
日本信息通信研究機構(gòu)(National Institute of Information and Communications Technology;縮寫:NICT),是隸屬于日本總務(wù)省的國立研究開發(fā)法人,總部位于日本東京都小金井市,下設(shè)電磁波研究所、網(wǎng)絡(luò)研究所、網(wǎng)絡(luò)安全研究所、未來ICT研究所、量子ICT協(xié)創(chuàng)中心等。
01
利用量子安全云系統(tǒng)實現(xiàn)下一代
激光設(shè)計的最優(yōu)化處理、高加密
傳輸和分布式存儲
量子セキュアクラウドシステムを使って次世代レーザー設(shè)計の最適化の処理?高秘匿伝送?分散保管を?qū)g現(xiàn)
1.1 亮點
量子安全云系統(tǒng)是結(jié)合了量子密碼技術(shù)和秘密共享技術(shù)的云系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的安全流通、存儲和使用。該系統(tǒng)與量子計算機的結(jié)合能提高安全性,使信息無法被篡改或破譯。此外,該系統(tǒng)還可對加密性較高的數(shù)據(jù)進行分析和處理,例如金融、制造、交通/物流、管理、化學等領(lǐng)域的個人信息和企業(yè)信息等。
此次驗證試驗是日本內(nèi)閣府主導的戰(zhàn)略創(chuàng)新計劃(SIP)“利用光和量子的社會5.0實現(xiàn)技術(shù)”(管理機構(gòu):量子科學技術(shù)研究開發(fā)機構(gòu))的一部分。在此次試驗中,首次把運用量子計算技術(shù)下一代加速器的下一代激光器(光子晶體激光器)的先進設(shè)計信息,使用互聯(lián)網(wǎng)線路在遠程站點之間進行安全傳輸。戰(zhàn)略創(chuàng)新計劃(SIP)是由內(nèi)閣府綜合科學技術(shù)創(chuàng)新委員會牽頭、旨在打破部門限制和傳統(tǒng)領(lǐng)域界限從而實現(xiàn)科學技術(shù)創(chuàng)新而創(chuàng)設(shè)的國家項目。下一代加速器是期望以高效率執(zhí)行部分計算處理的計算機,指伊辛機、門式量子計算機等。光子晶體激光器是一種內(nèi)置二維光子晶體的發(fā)光型半導體激光器。
NICT稱,此次驗證測試的成功,展示了量子安全云系統(tǒng)在通過量子計算推導最優(yōu)設(shè)計參數(shù)時的適用性,這些參數(shù)是光子晶體激光器的重要設(shè)計信息,有望成為未來智能制造的核心,未來有望應(yīng)用于半導體行業(yè)、汽車行業(yè)等各種制造領(lǐng)域。
NICT稱,為了實現(xiàn)智能制造,也就是利用先進技術(shù)把設(shè)計和制造工序數(shù)字化,需要一個高度融合網(wǎng)絡(luò)空間(虛擬空間)和物理空間(現(xiàn)實空間)的系統(tǒng)。此類系統(tǒng)是提高半導體和汽車行業(yè)等制造領(lǐng)域生產(chǎn)率的關(guān)鍵,但其面臨著人力資源短缺和技術(shù)轉(zhuǎn)讓等問題,以及日益規(guī)?;蛷婋[蔽性的網(wǎng)絡(luò)攻擊的風險。此外,潛在的威脅也在增加,例如量子計算機技術(shù)的研發(fā)進展迅速,已能夠高速破譯當前的密碼。在這種情況下,從經(jīng)濟安全保障的角度來看,需要有可以安全流通、存儲和利用高價值機密信息(例如技術(shù)信息和設(shè)計信息)的本地系統(tǒng),以增強日本制造業(yè)的可持續(xù)競爭力。
1.2驗證測試概述
此次,NEC 、NICT與京都大學、慶應(yīng)義塾大學,基于互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建了一個量子安全云系統(tǒng),用來開發(fā)可安全流通、存儲和使用機密信息的網(wǎng)絡(luò)空間。目前,京都大學和慶應(yīng)義塾大學致力于驗證量子計算技術(shù)在制造領(lǐng)域的適用性。雙方正在合作研究光子晶體激光器的量子優(yōu)化問題,該激光器有望作為未來智能加工的激光光源進行普及。京都大學提供的光子晶體激光器設(shè)計參數(shù)和性能評估程序(相當于機密信息),被傳輸?shù)綉c應(yīng)義塾大學的下一代加速器內(nèi)進行分析。此次構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò),使研究人員可以安全的傳輸數(shù)據(jù)并進行秘密共享保管。
NICT稱,光子晶體激光器是日本的特有技術(shù),可推動目前制造一線所使用激光加工機的革新,其設(shè)計參數(shù)和分析程序是必須嚴格保護的重要技術(shù)信息。在此次驗證試驗中,NEC的線路加密設(shè)備COMCIPHER-Q共安裝在三個地點:NICT、京都大學和慶應(yīng)義塾大學。通過使用量子密鑰分發(fā)設(shè)備生成的密鑰,在互聯(lián)網(wǎng)線路上構(gòu)建虛擬加密線路,可以在不同的三個地點之間安全的傳輸數(shù)據(jù),而無需鋪設(shè)新的專用線路。此外,此次試驗在基地間傳輸?shù)耐瑫r,NICT還連接到東京 QKD 網(wǎng)絡(luò)上形成的秘密共享系統(tǒng),進行了秘密共享保管。
線路加密設(shè)備(COMCIPHER-Q),是在安防等對安全性要求較高的領(lǐng)域里,使用的線路加密裝置(COMCIPHER(AES)系列)中追加量子密鑰分發(fā)功能的定制產(chǎn)品。通過FPGA實現(xiàn)高速硬件處理的加密/解密功能,得到了低延遲和穩(wěn)定的加密通信。此外,通過軟件添加,還實現(xiàn)了量子密鑰分發(fā)功能。
東京QKD網(wǎng)絡(luò)是NICT 自 2010 年以來一直在東京地區(qū)建設(shè)和運營的量子密鑰分發(fā) (QKD) 網(wǎng)絡(luò)試驗床。NICT引進NEC、東芝、NTT-NICT、學習院大學等各機構(gòu)開發(fā)的QKD設(shè)備,進行QKD網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實用化研發(fā),包括設(shè)備改進研發(fā)、長期運行試驗、互聯(lián)互通和網(wǎng)絡(luò)運行測試等;還推動能夠?qū)KD網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)代安全技術(shù)相融合的新型安全應(yīng)用的研發(fā)。
此次驗證試驗的系統(tǒng)配置圖
NICT稱,此次試驗中,驗證了能夠在用戶環(huán)境中運行,包含下一代加速器等優(yōu)秀計算引擎的量子安全云系統(tǒng),這一試驗未來可以應(yīng)用于各個制造領(lǐng)域,為提高日本制造業(yè)的國際競爭力做出貢獻。
02
合作方分工
NEC:連接量子安全云系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建和運營
NICT:提供秘密共享系統(tǒng)
京都大學:提供用戶環(huán)境、光子晶體激光器的設(shè)計參數(shù)和性能評估程序
慶應(yīng)義塾大學:提供用戶環(huán)境;通過下一代加速器執(zhí)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,提供優(yōu)化的設(shè)計參數(shù)
量子安全云系統(tǒng)展望圖
03
結(jié)語
NICT稱,將來計劃如下:NEC 將加快量子密碼技術(shù)面向社會應(yīng)用的開發(fā),并致力于集成量子技術(shù)的先進網(wǎng)絡(luò)的研究;NICT將建立一種量子安全云技術(shù),可以安全存儲需要超長期加密的數(shù)據(jù),并將繼續(xù)研發(fā)安全使用數(shù)據(jù)技術(shù);京都大學旨在將光子晶體激光器應(yīng)用于智能制造和智能移動領(lǐng)域,并將使用量子技術(shù)、進一步提升光子晶體激光器的性能,推進社會實踐;慶應(yīng)義塾大學將根據(jù)本次驗證測試的結(jié)果和SIP成果,著手推進研發(fā)下一代加速器的社會實踐。
(全文完)
審核編輯 :李倩
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原文標題:【NICT】成功完成量子安全云系統(tǒng)相關(guān)試驗
文章出處:【微信號:CloudBrain-TT,微信公眾號:云腦智庫】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
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