Репортаж от Wedoany，Институт фотонных микросистем имени Фраунгофера (Fraunhofer IPMS) представил квантовый генератор случайных чисел (QRNG) под названием Q-Dice. Это устройство получает истинные случайные числа путем измерения квантовых флуктуаций вакуума, обеспечивая скорость генерации более 4 гигабит в секунду (Гбит/с).
Традиционные методы генерации случайных чисел по своей сути основаны на алгоритмах и уязвимы для атак. В отличие от них, квантовые эффекты Q-Dice непредсказуемы и не поддаются влиянию, что обеспечивает более высокую скорость передачи данных, особенно важную для критически важных с точки зрения безопасности приложений. Сгенерированные случайные числа прошли проверку по стандартам AIS 20/31 Федерального ведомства по информационной безопасности Германии (BSI) и тестовому набору NIST SP 800-22, а также другим международно признанным процедурам.
Истинная случайность является ключевым условием для современной криптографии и критически важных систем безопасности. Детерминированные или небезопасные генераторы случайных чисел могут привести к уязвимостям в процессах шифрования и аутентификации. Измеряя принципиально непредсказуемые квантовые флуктуации вакуума, Q-Dice генерирует квантовую энтропию для таких приложений, как безопасная связь, шифрование данных (например, с помощью квантового распределения ключей QKD или постквантовой криптографии PQC), аутентификация и управление доступом, а также крупномасштабное моделирование.
Система разработана с высоким приоритетом требований безопасности, соответствует строгим стандартам BSI согласно AIS 20/31 и получила рейтинг EAL3 (Уровень гарантии оценки) и PTG 3 (Физический генератор случайных чисел), что подтверждает ее надежность.
Александр Ноак (Alexander Noack), руководитель отдела передачи данных и вычислений Fraunhofer IPMS, заявил, что благодаря Q-Dice высококачественная квантовая случайность становится практичной и легкодоступной. Эта технология может быть реализована как в виде надежной 19-дюймовой стоечной системы для собственной инфраструктуры, так и через онлайн-сервис «Энтропия как услуга», что значительно снижает порог внедрения квантово-безопасных технологий.
Для обеспечения максимальной надежности Fraunhofer IPMS объединил все ключевые компетенции внутри организации, обеспечив последовательную разработку от фотоники до системной интеграции. Это включает проектирование лазеров и оптических фронтальных систем для стабильной генерации и контроля квантового шума, малошумящий аналоговый фронтенд (AFE) для обнаружения квантовых флуктуаций вакуума, высокоскоростной сбор данных (аналого-цифровое преобразование, АЦП) и основанное на ПЛИС (FPGA) извлечение случайности с постобработкой, а также системную интеграцию с высокопроизводительными интерфейсами (включая Ethernet 10 Гбит/с). По заявлению института, такой сквозной подход обеспечивает точный контроль качества извлечения энтропии, стабильности и производительности, при этом один и тот же физический источник шума составляет основу как аппаратного, так и облачного доступа к квантовой энтропии.
Что касается вариантов развертывания, Fraunhofer IPMS предлагает Q-Dice в двух конфигурациях. Аппаратная версия — это стоечная система Q-Dice 19 дюймов, предназначенная для центров обработки данных и локального развертывания, со скоростью случайных битов 4,1 Гбит/с, интерфейсом 10G Ethernet (другие интерфейсы доступны по запросу) и оценкой по стандартам BSI AIS 20/31 и NIST SP 800-22. Другой вариант — онлайн-сервис QRNG по требованию (Энтропия как услуга), предоставляющий прямой доступ к квантовой случайности через безопасный онлайн-интерфейс без необходимости установки специального оборудования, что поддерживает быструю оценку, прототипирование и масштабируемую интеграцию квантовой энтропии в программные системы и облачные приложения.
По мере перехода технологии к этапу внедрения Ноак заявил, что цель состоит в совместном повышении стандартов безопасности и доверия в цифровую эпоху, и пригласил партнеров протестировать технологию и совместно разрабатывать практические приложения.
Данный материал скомпилирован платформой Wedoany. При цитировании материалов, созданных с помощью искусственного интеллекта (ИИ), необходимо обязательно указывать источник — «Wedoany». В случае выявления нарушения прав или иных проблем просим своевременно информировать нас. Сайт оперативно внесёт изменения или удалит материал.Электронная почта: news@wedoany.com
