Sikrer supercomputere mot «kvantesjokket»

Innen få år kan kvantedatamaskiner i teorien knuse alt av dagens digitale sikkerhet. Nå har et forskerteam i Trondheim utviklet en løsning som kan sikre kritisk infrastruktur før katastrofen inntreffer.

Dypt inne i laboratoriene på Gløshaugen i Trondheim jobber forskere febrilsk med en av de største usynlige truslene mot det moderne samfunnet: «kvantesjokket».

Når kvantedatamaskiner for alvor gjør sitt inntog – maskiner som utnytter kvantefysikkens uforutsigbare lover til å gjøre beregninger milliarder av ganger raskere enn dagens superdatamaskiner – vil de i teorien kunne knuse krypteringen som i dag beskytter alt fra nettbanker og helsejournaler til statshemmeligheter og militær kommunikasjon.

Men nå har et felles forskerteam fra NTNU og SINTEF utviklet en ny, banebrytende løsning. De har lykkes i å integrere såkalt post-kvante-kryptografi (PQC) direkte i eksisterende fiberoptiske nettverk, uten at det går ut over hastigheten eller stabiliteten.

– Vi har utviklet en hybrid «krypteringsbro» som gjør det mulig å oppgradere dagens infrastruktur gradvis. Det betyr at vi kan tette sikkerhetshullene lenge før den første store kvantedatamaskinen blir i stand til å angripe oss, sier prosjektleder Ida Ødegård (31) ved Norsk kvanteklynge.

Kapløp mot tiden

Utviklingen av kvantedatamaskiner globalt skyter voldsom fart, anført av giganter som IBM, Google og kinesiske forskningsmiljøer. Selv om fullverdige, feiltolerante kvantedatamaskiner ennå er noen år unna, haster det med å sikre sensitive data.

Det skyldes en sårbarhet sikkerhetsmiljøene kaller «HNDL» (Harvest Now, Decrypt Later): Ondsinnede aktører og fremmede stater kan hente ut og lagre krypterte data i dag, for så å dekryptere dem den dagen kvanteteknologien er moden.

– Data som skal holdes hemmelige i ti, tyve eller tretti år – som nasjonal beredskap, pasientjournaler og forretningshemmeligheter – er i realiteten sårbare allerede nå. Derfor må vi sikre dem i dag, ikke i 2030, påpeker medforsker Magnus Sæther (34).

Testet på det trønderske fibernettet

Trondheims-forskernes løsning har den siste måneden blitt testet i det skarpe nettverket til en stor regional partner. Resultatene viser at de nye, kvantesikre algoritmene kan kjøre parallelt med dagens kryptering uten merkbart ytelsestap.

Tidligere har slike algoritmer vært så ressurskrevende at de har ført til store forsinkelser og treghet i datatrafikken.

– Vi har klart å optimalisere måten algoritmene prosesserer nøkkelutvekslingen på. Ved å bruke spesialiserte mikrobrikker, har vi redusert forsinkelsen til et nivå som gjør at vanlige brukere eller bedrifter overhodet ikke vil merke at sikkerheten i bakgrunnen er mangedoblet, forklarer Ødegård.

Nasjonal satsing bærer frukter

Det norske forskningsgjennombruddet kommer i kjølvannet av en betydelig nasjonal satsing på kvanteteknologi, der Regjeringen blant annet har bevilget friske midler til forskning og etablert nye studieplasser ved Universitetet i Oslo og NTNU i 2026.

– Norge har sterke tradisjoner innen kryptografi og cybersikkerhet. At vi nå klarer å ta posisjoner helt i front på kvantesikring, viser at satsingen på nasjonal kompetanse og tverrfaglig samarbeid bærer frukter, sier SINTEF-forsker Sæther.

Veien videre for forskerteamet er å kommersialisere teknologien gjennom et nyoppstartet spin-off-selskap, med mål om å levere kvantesikre løsninger til finanssektoren, kraftbransjen og offentlig sektor i løpet av neste år.

– Det er en lettelse å se at teorien fungerer så godt i praksis. Kvantesjokket kommer, men nå har vi vist at vi faktisk kan være i forkant, avslutter Ida Ødegård.