PQ-REACT: bando per la sicurezza informatica

Call PQ-REACT

PQ-REACT (Post Quantum Cryptography Framework for Energy Aware Contexts), progetto finanziato dall’Unione Europea nell’ambito del programma Horizon Europe, ha attivato la Open Call #1-Develop. Si tratta della prima open call del progetto attraverso la quale vengono invitati candidati che siano in grado di sviluppare e fornire soluzioni innovative per affrontare le sfide specifiche di PQ-REACT in termini di complessità computazionale PQC ed efficienza energetica. Le proposte selezionate verranno utilizzate e testate nei casi d’uso del progetto. Il budget totale è di € 300.000 che verrà articolato tra sei proposte selezionate (€ 50.000 per caso d’uso). Possono partecipare PMI, università, centri di ricerca, ONG e fondazioni. La scadenza per la presentazione delle proposte è fissata al 30 settembre 2024, 17:00 CEST Brussels time.

L’obiettivo principale di PQ-REACT è progettare, sviluppare e convalidare un framework per una transizione più rapida e semplice dalla crittografia classica a quella post-quantistica per un ampio spettro di contesti e domini di utilizzo.
Questo framework incorporerà percorsi di migrazione PQC, tecniche di agilità crittografica e un toolkit per convalidare sistemi crittografici post-quantistici. Il linguaggio di programmazione di alto livello Eclipse-Qrisp, sviluppato presso Fraunhofer FOKUS, facilita il test della resilienza di PQC contro gli attacchi quantistici. Gli utenti possono passare alla crittografia post-quantistica tramite il framework PQ-REACT, considerando le loro circostanze uniche, i diversi contesti e un’ampia gamma di progetti pilota del mondo reale, come Smart Grid, 5G e registri.

L’ambizione di PQ-REACT è quella di creare un baluardo contro l’imminente minaccia che il calcolo quantistico pone alle basi crittografiche del mondo digitale. L’attenzione del progetto non è meramente accademica; mira ad affrontare le complessità pratiche implicate nella transizione dai sistemi crittografici classici a quelli resistenti ai quanti.
Dato l’uso pervasivo della crittografia a chiave pubblica nell’infrastruttura digitale contemporanea, PQ-REACT cerca di forgiare un percorso solido per il passaggio del settore ai sistemi crittografici post-quantici.

Casi d’uso del progetto

I candidati alla prima open call, in base alla propria competenza, possono scegliere tra quattro categorie di casi d’uso:

Caso d’uso 1: contatori di rete intelligenti. Gli Smart Meter sono solitamente dotati di capacità di elaborazione e/o archiviazione limitate e sono solitamente distribuiti in ambienti con larghezza di banda ridotta. Con questo tipo di vincoli, l’aggiornamento di alcune delle funzionalità protette da Asymmetric Crypto per basarsi su algoritmi Post-Quantum Crypto può comportare diversi problemi. In particolare, lo scenario di test è incentrato sulla funzionalità Firmware Update. In alcune distribuzioni reali, il FW è protetto tramite Elliptic Curve Digital Signatures (ad esempio: NIST P-256 Curve) solo per affrontare le limitazioni introdotte sopra e l’obiettivo sarà misurare/affrontare le sfide sollevate dalla migrazione ad algoritmi Post-Quantum Digital Signature (o distribuzioni miste classiche/PQC).
Caso d’uso 2: architetture 5G e 6G. Il caso d’uso sfrutterà gli approcci di ibridazione PQC e QKD correlati al 5G e alla loro evoluzione verso architetture 6G. PQ-REACT esaminerà la loro applicazione a casi d’uso significativi, in particolare correlati all’autenticazione e al meccanismo di protezione per l’infrastruttura di rete, affrontando i requisiti di sicurezza e prestazioni in ambienti di rete altamente pervasivi e critici.
Casi d’uso 3: Context Agility Manager (PQC Benchmarking). Questi casi d’uso sono focalizzati sul test e la convalida di servizi/app innovativi che utilizzano algoritmi PQC, in termini di vari parametri come CPU, memoria, consumo energetico, larghezza di banda, ecc., su un’infrastruttura virtualizzata tramite uno strumento di monitoraggio fornito dal progetto. Gli algoritmi possono essere approvati dal NIST o sottomessi nell’ambito della call “NIST Post-Quantum Cryptography Standardization”.
Casi d’uso 4: Eclipse-Qrisp per PQC. Questi casi casi d’uso riguardano la validazione pratica e la valutazione della resilienza di nuove applicazioni/soluzioni (inclusi gli IoT) utilizzando tecniche PQC, sfruttando le capacità di un HPC (High Performance Computer) o QC (Quantum Computer) tramite una suite di strumenti (C++/Python/Qrisp). Strumenti aggiuntivi come Quantum Approximate Optimization Algorithm (QAOA), algoritmo di Shor, primitive algoritmiche (ad esempio, trasformata di Fourier quantistica (QFT), stima di fase quantistica (QPE)) e risoluzione di istanze di problemi QUBO con QAOA sono disponibili in Qrisp.