אלוט תוביל מאגד ישראלי להגנת רשתות תקשורת מפני מחשבים קוונטיים

תשע חברות טכנולוגיה ושש אוניברסיטאות ישתפו פעולה בפיתוח הצפנה פוסט־קוונטית, הפצת מפתחות קוונטית ופתרונות משולבים לרשתות אופטיות, סלולריות ולווייניות ולמרכזי נתונים. המאגד נתמך בידי רשות החדשנות, אך תקציבו ולוח הזמנים שלו טרם פורסמו

חברת אלוט תעמוד בראש מאגד ישראלי חדש לפיתוח טכנולוגיות שיגנו על רשתות תקשורת ומידע מפני יכולות הפענוח הצפויות של מחשבים קוונטיים עתידיים. המאגד, הנתמך בידי חטיבת תשתיות החדשנות של רשות החדשנות, מאגד תשע חברות טכנולוגיה ושישה מוסדות אקדמיים.

החברות המשתתפות הן אלוט, סרגון, Classiq, גילת רשתות לוויין, HEQA Security, אלתא, NVIDIA, רד וריבון. השותפים האקדמיים הם אוניברסיטת בר־אילן, אוניברסיטת בן־גוריון בנגב, האוניברסיטה העברית בירושלים, האוניברסיטה הפתוחה, הטכניון ואוניברסיטת חיפה.

על הקמת המאגד הודיעה אלוט ב־18 באוגוסט. החברה תהיה חברה מייסדת ויו"ר המאגד, וד"ר יעקב שטיין, סמנכ"ל הטכנולוגיות של אלוט, יכהן כיו"ר מועצת המאגד וכראש הוועדה המדעית. בשלב זה לא פורסמו התקציב שאושר למאגד, שיעור המימון הממשלתי או משך תוכנית העבודה.

האיום עדיין עתידי, אך המידע נגנב כבר היום

המאגד אינו מיועד לבניית מחשב קוונטי. מטרתו היא להגן על מערכות התקשורת הקיימות והעתידיות מפני מחשב קוונטי גדול ועמיד לשגיאות, שיוכל בעתיד לערער חלק משיטות ההצפנה במפתח ציבורי הנפוצות כיום, ובראשן RSA והצפנה המבוססת על עקומים אליפטיים.

מחשב כזה עדיין אינו קיים, ולא ידוע מתי יהיה ניתן לבנותו. למרות זאת, המעבר להצפנה חדשה צריך להתחיל זמן רב מראש משום שמערכות תקשורת, שבבים, שרתים וציוד רשת נשארים בשימוש שנים רבות. נוסף על כך קיים איום המכונה "איסוף עכשיו, פענוח אחר כך": גורם עוין יכול לשמור כיום תעבורה מוצפנת רגישה ולנסות לפענח אותה בעתיד, כאשר תהיה בידיו יכולת קוונטית מתאימה.

המכון הלאומי לתקנים וטכנולוגיה של ארצות הברית, NIST, פרסם באוגוסט 2024 את שלושת התקנים הפוסט־קוונטיים הראשונים — ML-KEM להקמת מפתחות ו־ML-DSA ו־SLH-DSA לחתימות דיגיטליות — והמליץ לארגונים להתחיל בהטמעתם ולא להמתין להופעת מחשב קוונטי המסוגל לפרוץ הצפנות קיימות.

שלושה מסלולי הגנה

המאגד יפתח ויבחן שלוש משפחות של פתרונות:

1. קריפטוגרפיה פוסט־קוונטית (Post-Quantum Cryptography) — אלגוריתמים מתמטיים שניתן להריץ במחשבים ובשבבים רגילים, אך הם תוכננו לעמוד גם בפני מתקפה של מחשב קוונטי.
2. הפצת מפתחות קוונטית (Quantum Key Distribution — QKD) — שימוש בערוץ קוונטי, בדרך כלל אופטי, להפצת מפתחות הצפנה באופן שמאפשר לזהות ניסיון ציתות לערוץ.
3. מערכות היברידיות המשלבות קריפטוגרפיה פוסט־קוונטית עם QKD, כדי לאפשר מעבר הדרגתי מן הרשתות הקיימות לרשתות עתידיות.

פעילות המחקר תתפרס על סביבות תקשורת שונות: רשתות אופטיות, Ethernet ו־IP, רשתות סלולריות, תקשורת לוויינית, מרכזי נתונים ותקשורת אינטרנטית. המטרה היא לבחון לא רק את עמידות האלגוריתם, אלא גם את היכולת להפעילו בקצב הדרוש בלי ליצור השהיה, תקורה, צריכת הספק או עלויות שאינן מעשיות.

מחתימות דיגיטליות ועד ניטור תעבורה

לפי מסמך ההתארגנות שפרסמה רשות החדשנות, המאגד יעסוק בפיתוח תוכנה וחומרה גנריות — כלומר טכנולוגיות טרום־מוצריות שחברי המאגד יוכלו לשלב בהמשך במוצרים מסחריים שונים.

בין הנושאים שנקבעו: הצפנת מידע רגיש, חתימות דיגיטליות וזיהוי ישויות בצורה עמידה למתקפות קוונטיות, התמודדות עם השהיה ותקורת תקשורת, הפחתת צריכת ההספק, הגדלה כלכלית של רשתות מוגנות, ניטור רשתות פוסט־קוונטיות ודו־קיום בין ציוד קיים לציוד חדש.

היישומים האפשריים כוללים תוכנות תשתית לתקשורת אינטרנטית מאובטחת, מערכות הגנה למרכזי נתונים, חומרה ייעודית להגנת תעבורה חיונית, תכנון רשתות גדולות ומערכות לניטור תעבורה.

הרכב המאגד מכסה חלק גדול משרשרת הערך: אלוט בתחום אבטחת הרשתות; סרגון, רד וריבון בציוד ובתוכנות תקשורת; גילת בתקשורת לוויינית; אלתא במערכות ביטחוניות; NVIDIA בתשתיות עיבוד ורשת; Classiq בתוכנה קוונטית; ו־HEQA בתחום אבטחת המידע הפוסט־קוונטית. האוניברסיטאות אמורות לתרום מחקר בקריפטוגרפיה, תקשורת, פוטוניקה, אלגוריתמים ואימות מערכות.

"המעבר לתקשורת עמידה בפני איומים קוונטיים הוא אחד מאתגרי הסייבר החשובים ביותר כיום", מסר ד"ר יעקב שטיין. לדבריו, שיתוף הפעולה נועד לפתח את הטכנולוגיות שיידרשו להגנת רשתות תקשורת, ארגונים ומשתמשים בעידן הקוונטי.

ההכרזה מצביעה על מעבר משלב הדיונים והגיוס לשלב הקמת המאגד, אולם רשות החדשנות טרם פרסמה הודעה נפרדת המפרטת את התקציב, אבני הדרך ולוח הזמנים. נתונים אלה יהיו חיוניים להערכת היקף התוכנית והמרחק בינה לבין מוצרים שניתן יהיה להטמיע ברשתות מסחריות.

מקורות:

• הודעת אלוט על הקמת המאגד
• מסמך ההתארגנות של רשות החדשנות
• תקני ההצפנה הפוסט־קוונטית של NIST

עוד בנושא ב־CHIPORTAL:

• דותן פינקלשטיין מ־NVIDIA: אבטחת ה־AI בענן חייבת להיערך כבר עכשיו לעידן הפוסט־קוונטי
• רשות החדשנות בחרה ב־Quantum Machines להקים את מרכז המחשוב הקוונטי הישראלי
• הוקם המאגד לפיתוח טכנולוגיות קוונטיות
• הצטרפות ישראל לארגון התקינה למחשוב קוונטי QED-C
• קוונטום מאשינס הפעילה מעבד של Rigetti ברמת דיוק של 99.5% בשערים דו־קיוביטיים