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Arquitecturas y técnicas resistentes basadas en cuántica. Integración QKD+PQC

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The QURSA project addresses the design and proof of concept of an architecture and algorithms for quantum key distribution (QKD) over complex networks, and their integration with the classical Internet core and distribution infrastructures by means of an improved post-processing layer. For achieving an effective, seamless integration and maximize the adoption of quantum-based physical security across a diverse range of domains, we also propose to develop a novel bridge QKD endpoints, i.e., a set of physical equipment, part of the QKD network themselves, but located near the network edge to which end-users (individuals or firms) can bring their own devices to download and take away secure uncorrelated keys generated and distributed through the QKD network. As a complement, we propose the use of truly random quantum-generated keys as sources for the first general implementation of post-quantum cryptographic (PQC) signing and encryption algorithms. These PQ techniques are presently at the final stages of the standardization started by NIST in 2016, and the resulting PQC primitives will thus be embedded into the universal Internet carrier and signaling protocols (e.g., TLS/DTLS, HTTP, DNSSEC) guaranteeing security for network applications and their pervasive traffic. With this approach, the reach of quantum-safe security is stretched out to the bulk of Internet traffic by means of an evolutionary roadmap.

QURSA will adopt the well-known design principles of software-defined networking (SDN) for separation of the control, data and management planes of the QKD network, as the emerging technical standards in this field issued by ETSI and IETF-ITU advocate. The proposed proof of concept to bind together and test all the technical challenges in the project will be a pilot for demonstrating and testing the hybridization of quantumbased and quantum-safe communications on a managed open network, since in addition to the benefits of making QKD usable as a service, it showcases most of the features that will be faced in this research agenda: the creation and management of ultra-secure channels, the engineering of the composite quantum-classical network, an instantiation of quantum-safe Internet protocols, and a flexible distributed management system based on SDN principles. In addition to our equipment and background, we have engaged CESGA, CCN and INCIBE for supporting us in building and testing a feasible pilot.

Publicaciones
Año:
Revistas JCR
Effects of experimental impairments on the security of continuous-variable quantum key distribution
Andres Ruiz-Chamorro, Daniel Cano, Aida Garcia-Callejo, Veronica Fernandez
Heliyon, Volume 9, Issue 6, 2023, e16670
https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e16670
GiCSI
Año: 2024
Proceedings
Futuros Estándares de la Criptografía Postcuántica
Luis Hernández Encinas
Congreso Bienal de la Real Sociedad Matemática Española (RSME), Sesión especial de Criptografía, pág. 115, Pamplona, 23 de enero 2024
GiCSI
Análisis comparativo de las firmas digitales postcuánticas basadas en retículos
E. Iglesias Hernández, L. Hernández-Álvarez L. Hernández Encinas y J. I. Sánchez García
Actas de las IX Jornadas Nacionales de Investigación en Ciberseguridad (JNIC’2024), 2024, 404-411, Sevilla 27-29 mayo, 2024, ISBN: 978-84-09-62140-8
https://idus.us.es/handle/11441/160623
GiCSI
Ataques por canal lateral contra AES mediante correlación de consumo de potencia
M.A. González de la Torre, V. Sarasa Laborda, L. Hernández-Álvarez, I. Morales Sandoval, L. Hernández Encinas
IX Jornadas Nacionales de Investigación en Ciberseguridad (JNIC’2024), 2024, 420-427, Sevilla 27-29 mayo, 2024, ISBN: 978-84-09-62140-8
https://hdl.handle.net/11441/160773
GiCSI
Revistas JCR
Structural analysis of Code-based Algorithms of the NIST Post-Quantum Call
M. A. González de la Torre, L. Hernández Encinas and J. I. Sánchez García
Logic Journal of the IGPL
https://doi.org/10.1093/jigpal/jzae071
GiCSI
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Congresos y reuniones, conferencias
2024
Analysis of the Crystals-Kyber Implementation
Presentación de póster

Diego Rojas Rodríguez and Luis Hernández Encinas

Meetings on Computer Algebra and Applications (EACA 2024), Satellite conference of the 9th European Congress of Mathematics (9ECM)

Del 26 al 28 de junio de 2024, El Escorial, Madrid


Puede descargar el póster haciendo clic aquí (917.58 KB)
GiCSI
A visit to Pre-Quantum, Quantum, and Post-Quantum Cryptography
Conferencia plenaria

Luis Hernández Encinas

The 2024 International Conference on Advances in Computing Research (ACR'24)

Del 3 al 5 de junio de 2024, Madrid, España.

GiCSI
Transición de la criptografía precuántica a la postcuántica
Conferencia invitada

Luis Hernández Encinas

Máster Universitario en Modelización Matemática. Universidad de Salamanca.

6 de mayo de 2024, Salamanca, España.

GiCSI
Situación actual de la Criptografía Postcuántica
Conferencia invitada

Luis Hernández Encinas
Jornada "CRIPTOLOGÍA POST-CUÁNTICA. UN ANÁLISIS DE LA SITUACIÓN".
Cículo de Tecnologías para la Defensa y la Seguridad
Madrid, 28 de febrero de 2024 
Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Telecomunicación, Universidad Politécnica de Madrid, Madrid.

GiCSI
Futuros Estándares de la Criptografía Postcuántica
Presentación oral

Luis Hernández Encinas

Congreso Bienal de la Real Sociedad Matemática Española

Del 22 al 26 de enero de 2024, Pamplona, España.

GiCSI
2023
Acerca del nuevo estándar de criptografía ligera, ASCON
Conferencia invitada

L. Hernández Encinas y V. Sarasa Laborda

XVII Jornadas de Seguridad TIC del CCN-CERT, Centro Criptológico Nacional, Centro Nacional de Inteligencia

Del 28 al 30 de noviembre de 2023, Madrid, España.

GiCSI
2022
Pre-Quantum, Quantum and Post-Quantum Cryptography
Conferencia plenaria

Luis Hernández Encinas

IV National CyberLeague, Guardia Civil

16 de noviembre de 2022, Aranjuez (Madrid), España.

GiCSI
La ciberseguridad como mecanismo para la protección de la información
Conferencia invitada

Luis Hernández Encinas

4º Simposio Internacional de Ingenierías, Universidad Vasco de Quiroga

Octubre de 2022, Morelia (México)

GiCSI
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Datos del proyecto

TED2021-130369B-C33, QURSA
Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación 2021-2023
TED2021-130369B-C33
Investigador principal
Verónica Fernández Mármol
Luis Hernández Encinas
Otros participantes ITEFI
Agustín Martín Muñoz
Other personnel involved:

Víctor Antonio Martínez Gayoso

Inicio: 01-12-2022 Finalización: 30-11-2024
GiCSI
Acoustics and Non Destructive Evaluation (DAEND)
  • Environmental Acoustics (GAA)
  • G Carma: Materials Characterization by Non Destructive Evaluation
  • ULAB, Ultrasounds for Liquid Analysis and Bioengineering
Information and Communication Technologies (TIC)
  • Cybersecurity and Privacy Protection Research Group (GiCP)
  • Research group on Cryptology and Information Security (GiCSI)
    • Quantum Communications Laboratory (LCQE)
  • Multichannel Ultrasonic Signal Processing Group (MUSP)
Sensors and Ultrasonic Systems (DSSU)
  • Ultrasonic Systems and Technologies (USTG)
  • Nanosensors and Smart Systems (NoySi)
  • Ultrasonic Resonators for cavitation and micromanipulation (RESULT)
  • Advanced Sensor Technology (SENSAVAN)
  • Quantum Electronics (QE)
Laboratorios
  • Laboratorio de Acústica
  • Laboratorio de Metrología Ultrasónica Médica (LMUM)
  • Laboratorio de Comunicaciones Cuánticas
  • Laboratory for International Collaboration in Advanced Biophotonics Imaging

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