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GCRI · Technologies quantiques

Cryptographie et quantique

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.

Faire une demande Back to STEM foundation of Quantum Technologies
01Sommaire

Cryptography and quantum in five parts.

Protocole5 étapes
  1. 01CandidatureWhat cybersecurity and cryptography does here
  2. 02DonnéesCe que consomme la méthode
  3. 03ValidationComment les résultats sont vérifiés
  4. 04LiensThèmes qui s'appuient sur cette méthode
  5. 05IntendanceQui tient à jour la méthode
02Candidature

What cybersecurity and cryptography does here.

Cybersecurity and cryptography protect information systèmes 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 les 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.

03Suivi

Security assessment.

L'écran qu'une équipe utiliserait pour suivre cette méthode : ses mesures, ses états et ses décisions. Les noms sont des exemples et les valeurs sont illustratives.

Security assessment

Quantum technologies · Cryptography and quantum · Run R-0897

Two high findingsGCRI · Technologies quantiques

Constats

Weak key rotationIdentity serviceÉlevéPR.AAOuvrir
Unpatched gatewayEdgeÉlevéPR.PSFixing
Logging gapAPI de paiementMoyenDE.CMOuvrir
Stale accountsAnnuaireFaiblePR.AAClos

Fiche méthode

Méthode
Cybersécurité et cryptographie
Cadre
Fonctions du CSF 2.0
Périmètre
60 assets
Étiquette
MODÉLISÉ

Control coverage by function

Security assessment: the screen’s structure, terms and states for Quantum technologies.Noms donnés à titre d'exemple et valeurs illustratives ; une conception, non un enregistrement ni un système en service.
04Données

Ce que consomme la méthode.

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 le registre des sources.

DonnéesRôleÉtiquette
Cryptographic discovery outputsInventaireOBSERVÉ
Data classificationLifetime of secrecyDÉCLARÉ
Agency guidancePositionsStatistiques publiées
05Simulateur

Une cascade à travers des réseaux interdépendants.

A empreinte d'aléa emporte les actifs colocalisés dans chaque couche ; la fragmentation, la dépendance entre couches et la surcharge des survivants propagent ensuite la défaillance. La vue 3D sépare les couches par profondeur. Modèle pédagogique à valeurs illustratives déclarées, pas une prédiction.

Commandes

Actifs par couche
18
Emprise de l'aléa
8 % de la superficie
Actifs qui dépendent d'une autre couche
60%
Capacité de réserve (tolérance)
30%

Relevés

Actifs touchés par l'aléa
13%
Actifs encore en fonctionnement
44%
Amplification des dommages initiaux
4.3 times
Étapes jusqu'au règlement
2
Chiffres, méthodes et sources
ÉtapeCentres de données en fonctionnement (%)Réseaux en fonctionnement (%)Fonctionnement de l'alimentation (%)
0838989
1617267
2613339

Méthodes

  1. Réseaux interdépendants Buldyrev and others (2010), Catastrophic cascade of failures in interdependent networks, Nature 464
  2. Cascades de surcharge Motter and Lai (2002), Physical Review E 66
  3. Charge d'intermédiarité Brandes (2001), Journal of Mathematical Sociology 25
  4. Réseaux multicouches Kivela and others (2014), Journal of Complex Networks 2
  5. Interdépendances des infrastructures Rinaldi, Peerenboom and Kelly (2001), IEEE Control Systems 21(6)
  6. Éventail d'incertitude (Monte Carlo sur les paramètres) Spiegelhalter, Pearson et Short (2011), Visualising uncertainty about the future, Science 333
  7. Sensibilité un facteur à la fois (tornade) Saltelli and others (2008), Global Sensitivity Analysis: The Primer, Wiley

Données

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:

  • Routes principales Natural Earth
  • Chemins de fer Natural Earth
  • Ports maritimes Natural Earth
  • Aéroports Natural Earth
  • Étendues urbaines Natural Earth
  • Lumières nocturnes ce soir, coupures (bande jour/nuit VIIRS) NASA/NOAA VIIRS (Suomi NPP) · registre nasa.gibs.context-live-layers
  • Événements naturels (NASA EONET) NASA EONET · registre nasa.eonet.events
Une cascade à travers des réseaux interdépendants. Modèle pédagogique illustratif : il fonctionne avec les valeurs fixées par les commandes, et non avec des données mesurées. Méthodes : réseaux interdépendants (Buldyrev et al. (2010), Catastrophic cascade of failures in interdependent networks, Nature 464) ; cascades de surcharge (Motter et Lai (2002), Physical Review E 66) ; charge d'intermédiarité (Brandes (2001), Journal of Mathematical Sociology 25).

Sur les six piliers, sous la conduite de Nexus Consortium

06Validation

Comment les résultats sont vérifiés.

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.

VérifierComment c'est fait
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.

07Méthodes et preuves

How cryptography and quantum is modelled, measured and tested.

Le modèle, ses hypothèses, ses données et son incertitude, sous la forme qu'un scientifique ou un ingénieur vérifierait. Les structures suivent des méthodes publiées. Les valeurs représentées sont illustratives, ce ne sont pas des résultats.

Modèle de système

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

++−+QuantiqueCyberCommunautésÉconomieR renforçanteB équilibrage
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.
Principes directeurs FAIR · GO FAIR et FORCE11W3C PROV · World Wide Web ConsortiumOrientations sur le traitement cohérent des incertitudes · GIECCEOS Analysis Ready Data · Comité sur les satellites d'observation de la Terre
08Liens

Thèmes qui s'appuient sur cette méthode.

09Intendance

Qui tient à jour la méthode.

Cybersécurité et résilience numérique stewards cybersecurity and cryptography for the Consortium and reviews how it is applied across platforms.

Canonical page: Cybersecurity and cryptography

10Connecté

Où mène cette page à travers le Consortium.

11Questions

Questions et réponses.

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.
Comment les résultats sont-ils vérifiés ?
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.
Les valeurs de cette page sont-elles réelles ?
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.
Où d'autre cette méthode est-elle appliquée ?
Le page canonique de la méthode liste toutes les plateformes qui l'appliquent.
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