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GCRI · Quantentechnologien

Kryptografie und Quanten

Cybersecurity and cryptography meet quantum technology in two ways: quantum computers threaten current public-key cryptography, and quantum key distribution offers a different way to share keys. In this field the work is planning the move to post-quantum cryptography and weighing QKD honestly.

02Antrag

What cybersecurity and cryptography does here.

Cybersecurity and cryptography protect information Systeme and data from unauthorised access, disruption and manipulation. They address threats that can spread rapidly across interconnected digital and physical systems. In quantum and cyber and digital resilience, cybersecurity analysis identifies how a single compromise can propagate across sectors that share software, vendors or networks. It informs resilience requirements and cyber insurance. The canonical description is on die STEM Commons.

Cryptographic inventory

Systems, protocols and certificates using vulnerable public-key algorithms are discovered and recorded, as the first step of migration.

Migration prioritisation

Systems are prioritised by how long their data must stay secret and how long migration will take, compared with threat timeline ranges.

QKD implementation review

QKD deployments are reviewed for trusted node exposure, device evaluation and fit with agency guidance.

03Monitoring

Security assessment.

Die Ansicht, die ein Team nutzen würde, um diese Methode zu verfolgen: ihre Messgrößen, Zustände und Entscheidungen. Namen sind Beispiele, Werte sind illustrativ.

Security assessment

Quantum technologies · Cryptography and quantum · Run R-0897

Two high findingsGCRI · Quantentechnologien

Befunde

Weak key rotationIdentity serviceHochPR.AAOffen
Unpatched gatewayEdgeHochPR.PSFixing
Logging gapZahlungs-APIMittelDE.CMOffen
Stale accountsVerzeichnisNiedrigPR.AAGeschlossen

Methodenkarte

Methode
Cybersicherheit und Kryptografie
Rahmenwerk
CSF-2.0-Funktionen
Geltungsbereich
60 assets
Kennzeichnung
MODELLIERT

Control coverage by function

Security assessment: the screen’s structure, terms and states for Quantum technologies.Beispielnamen und beispielhafte Werte; ein Entwurf, kein Eintrag und kein Live-System.
04Daten

Was die Methode verwendet.

Datasets and records used by cybersecurity and cryptography on this platform, with the role each plays and the label its values carry. Sources are listed in dem Quellenregister.

DatenRolleKennzeichnung
Cryptographic discovery outputsBestandBEOBACHTET
Data classificationLifetime of secrecyDEKLARIERT
Agency guidancePositionenVeröffentlichte Statistiken
05Simulator

Eine Kaskade durch voneinander abhängige Netze.

A Gefahren-Fußabdruck erfasst die gemeinsam gelegenen Anlagen in jeder Ebene; Fragmentierung, Abhängigkeit zwischen Ebenen und Überlastung der Überlebenden breiten den Ausfall dann aus. Die 3D-Ansicht trennt die Ebenen nach Tiefe. Lehrmodell mit angegebenen illustrativen Werten, keine Vorhersage.

Steuerung

Anlagen je Ebene
18
Gefahrenausdehnung
8 % der Fläche
Vermögenswerte, die von einer anderen Ebene abhängen
60%
Reservekapazität (Toleranz)
30%

Messwerte

Von der Gefahr getroffene Anlagen
13%
Noch funktionierende Anlagen
44%
Verstärkung des Anfangsschadens
4.3 times
Schritte bis zur Abwicklung
2
Zahlen, Methoden und Quellen
SchrittFunktionierende Rechenzentren (%)Funktionierende Netze (%)Stromversorgung in Betrieb (%)
0838989
1617267
2613339

Methoden

  1. Voneinander abhängige Netze Buldyrev and others (2010), Catastrophic cascade of failures in interdependent networks, Nature 464
  2. Überlastkaskaden Motter and Lai (2002), Physical Review E 66
  3. Zwischenzentralitätslast Brandes (2001), Journal of Mathematical Sociology 25
  4. Mehrschichtige Netzwerke Kivela and others (2014), Journal of Complex Networks 2
  5. Infrastrukturabhängigkeiten Rinaldi, Peerenboom and Kelly (2001), IEEE Control Systems 21(6)
  6. Unsicherheitsfächer (Parameter-Monte-Carlo) Spiegelhalter, Pearson und Short (2011), Visualising uncertainty about the future, Science 333
  7. Sensitivität mit jeweils einem Faktor (Tornado) Saltelli and others (2008), Global Sensitivity Analysis: The Primer, Wiley

Daten

The model runs on the teaching values set by the controls. To calibrate it for a place, read it against these admitted layers and series, which this page’s map can draw:

  • Hauptstraßen Natural Earth
  • Eisenbahnen Natural Earth
  • Seehäfen Natural Earth
  • Flughäfen Natural Earth
  • Siedlungsflächen Natural Earth
  • Nachtlichter heute Nacht, Ausfälle (VIIRS-Tag/Nacht-Band) NASA/NOAA VIIRS (Suomi NPP) · Register nasa.gibs.context-live-layers
  • Naturereignisse (NASA EONET) NASA EONET · Register nasa.eonet.events
Eine Kaskade über voneinander abhängige Netzwerke. Illustratives Lehrmodell: Es läuft mit den über die Regler eingestellten Werten, nicht mit Messdaten. Methoden: voneinander abhängige Netzwerke (Buldyrev und andere (2010), Catastrophic cascade of failures in interdependent networks, Nature 464); Überlastkaskaden (Motter und Lai (2002), Physical Review E 66); Betweenness-Last (Brandes (2001), Journal of Mathematical Sociology 25).

Über die sechs Säulen, unter Leitung von Nexus Consortium

06Validierung

Wie Ergebnisse geprüft werden.

Controls are tested through red-team exercises, audits and formal analysis of cryptographic schemes. Incident data are used to check whether defences performed as intended.

PrüfenWie es gemacht wird
Inventory completenessDiscovery is checked against architecture documentation
Interoperability testingPost-quantum implementations are tested with partners
Agency alignmentPlans are compared with national agency timelines

Adversaries adapt, so historical data may not reflect future attacks. Software supply chains and legacy systems introduce weaknesses that are hard to inventory.

07Methoden und Evidenz

How cryptography and quantum is modelled, measured and tested.

Das Modell, seine Annahmen, seine Daten und seine Unsicherheit in der Form, in der eine Wissenschaftlerin oder ein Ingenieur sie prüfen würde. Die Strukturen folgen veröffentlichten Methoden. Die dargestellten Werte sind illustrativ, keine Befunde.

Systemmodell

The couplings between the systems in cryptography and quantum: signs of influence, a reinforcing and a balancing loop, and cross-links where stress jumps.

++−+QuantenCyberGemeinschaftenWirtschaftR verstärkendB ausgleichend
Causal loop diagram from the page’s systems; signs show the direction of influence. Illustrative structure for a system dynamics or network model, not estimated couplings.
FAIR-Leitprinzipien · GO FAIR und FORCE11W3C PROV · World Wide Web ConsortiumHinweise zur einheitlichen Behandlung von Unsicherheiten · IPCCCEOS Analysis Ready Data · Committee on Earth Observation Satellites
08Verbindungen

Themen, die sich auf diese Methode stützen.

09Treuhänderschaft

Wer die Methode pflegt.

Cybersicherheit und digitale Resilienz stewards cybersecurity and cryptography for the Consortium and reviews how it is applied across platforms.

11Fragen

Fragen und Antworten.

What are the limits of cybersecurity and cryptography in this field?
Adversaries adapt, so historical data may not reflect future attacks. Software supply chains and legacy systems introduce weaknesses that are hard to inventory.
Wie werden Ergebnisse geprüft?
Controls are tested through red-team exercises, audits and formal analysis of cryptographic schemes. Incident data are used to check whether defences performed as intended.
Sind die Werte auf dieser Seite echt?
The data names, roles and checks are real descriptions of practice. The canvas shows a design of the method’s use, not a run; no result is reported here.
Wo wird diese Methode sonst angewandt?
Das kanonische Methodenseite listet jede Plattform auf, die sie anwendet.
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