The convergence of the Internet of Things (IoT) and quantum computing is redefining the security paradigm of interconnected digital systems. Classical cryptographic algorithms such as RSA, Elliptic Curve Cryptography (ECC), and Advanced Encryption Standard (AES) have long provided the foundation for securing IoT communication. However, the emergence of quantum algorithms such as Shor's and Grover's threatens to render these techniques vulnerable, necessitating the development of quantum-resilient alternatives. This chapter examines the implications of quantum computing for IoT security and explores strategies for building cryptographically robust systems in the post-quantum era. It presents an overview of Post-Quantum Cryptographic (PQC) families, including lattice-based, code-based, hash-based, and multivariate approaches, analyzing their potential for deployment in resource-constrained IoT environments. In addition, quantum-based methods such as Quantum Key Distribution (QKD) and Quantum Random Number Generators (QRNGs) are discussed for their ability to enhance confidentiality and privacy through physics-based security guarantees. The chapter also highlights issues of privacy management, regulatory compliance, and standardization, emphasizing the need for collaborative efforts across academia, industry, and governance. Overall, it provides a comprehensive perspective on security IoT ecosystems against quantum threats and ensures resilience in the next generation of intelligent networks.


翻译:物联网(IoT)与量子计算的融合正在重新定义互联数字系统的安全范式。经典密码算法如RSA、椭圆曲线密码学(ECC)和高级加密标准(AES)长期以来为保障物联网通信安全提供了基础。然而,Shor算法和Grover算法等量子算法的出现,可能使这些技术变得脆弱,从而需要发展抗量子攻击的替代方案。本章探讨量子计算对物联网安全的影响,并探索在后量子时代构建密码学鲁棒系统的策略。概述了后量子密码(PQC)家族,包括基于格、基于编码、基于哈希和基于多变量的方法,分析它们在资源受限的物联网环境中部署的潜力。此外,讨论了量子密钥分发(QKD)和量子随机数生成器(QRNG)等基于量子技术的方法,这些方法通过基于物理的安全保证来增强机密性和隐私性。本章还强调了隐私管理、法规遵从性和标准化问题,强调学术界、工业界和治理机构之间开展协作的必要性。总体而言,本章为保护物联网生态系统免受量子威胁提供了全面视角,并确保下一代智能网络的韧性。

0
下载
关闭预览

相关内容

物联网,英文名为Internet of Things,可以简单地理解为物物相连的互联网。物联网主要通过各种设备(比如RFID,传感器,二维码等)的接口将现实世界的物体连接到互联网上,或者使它们互相连接,以实现信息的传递和处理。互联网在现实的物理世界之外新建了一个虚拟世界,物联网将会把两个世界融为一体。
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
163+阅读 · 2019年10月12日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
13+阅读 · 2021年5月25日
VIP会员
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员