보다 안전한 데이터센터를 위한 연구를 발전시키기 위한 노력의 일환으로, NVIDIA 고급 개발 그룹은 유럽 및 이스라엘의 다른 최고 기관과 함께 퀀텀 키 분배(QKD) 기술에 대한 연구를 진행하고 있습니다. 이 이니셔티브는 유럽연합의 Horizon 2020 프로그램과 이스라엘 혁신청의 지원을 받고 있습니다.
QKD는 두 당사자 간에 개인 키를 전송하는 매우 안전한 암호화 방식입니다. 양자역학 원리에 기반한 QKD를 통해 교환되는 개인 키는 모든 유형의 컴퓨터, 기존 또는 양자 컴퓨터에 대해 보장된 보안을 제공하며, 기존 암호화 애플리케이션에서 사용할 수 있습니다.
현재까지 QKD는 틈새 애플리케이션 시나리오에서 시범 상용 배포에 도달했으며, 기술 대중화를 위한 집중적인 연구가 진행 중입니다.
이러한 비전을 공유하는 NVIDIA 고급 개발 그룹은 다음과 같은 프로젝트에서 다양한 조직과 협력하고 있습니다. 이 프로젝트들은 2018년 유럽연합에서 시작한 주요 연구 이니셔티브인 유럽 퀀텀 플래그십의 프레임워크에 따라 자금 지원 대상으로 선정되었습니다.
CiViQ
CiViQ(연속 가변 양자 통신) 연구 목적은 광통신 네트워크에 양자 통신 기술을 유연하고 비용 효율적으로 통합하는 것입니다.
CiViQ는 연속 가변 QKD(CV-QKD) 기술을 활용하고 프로토콜 확장, 표준화된 네트워크 인터페이스 및 고성능 광자 집적 회로로 확장합니다.
이 프로젝트에서 NVIDIA는 DPU와 프로젝트의 QKD 인프라 간의 긴밀한 상호 작용을 연구했습니다. NVIDIA는 QKD 디바이스에서 검색한 양자 키를 DPU에 사용하여 256비트 AES 채널이 있는 IPsec 터널을 생성하는 것을 시연했습니다. CiViQ에는 주요 통신사, 통합업체 및 QKD 개발자가 참여하고 있습니다.
UNIQORN
UNIQORN(모두를 위한 경제적인 양자 통신: 제조에서 응용까지 양자 생태계의 혁신)은 광자 통합의 강점을 활용하여 상온에서 작동하는 소형 저비용 QKD 디바이스를 위한 설계 및 제조 프레임워크를 개발합니다.
이 프로젝트는 양자 인식 소프트웨어 정의 네트워킹을 사용하여 현장 시험에서 통합된 QKD 디바이스를 평가합니다.
이 프로젝트에서 NVIDIA는 양자 난수 생성기(QRNG)에서 얻은 난수를 사용하여 양자 지원 NIC를 선보였습니다. QRNG는 사용자가 사용할 수 있는 난수 생성 장치로서 DPU에 투명하게 노출되었습니다.
UNIQORN의 학제 간 접근 방식은 양자 광학, 광자 통합 및 네트워킹 분야의 선도적인 유럽 업체들을 한데 모았습니다. 이를 통해 실험실 과학에서 현장 배포로 전환하고 대규모(정부 기관)와 소규모(일반 가정) 최종 사용자 간의 양자 격차를 해소할 수 있습니다.
openQKD
openQKD(오픈 유럽 양자 키 분배 테스트베드)는 잠재적 최종 사용자와 연구 및 산업계의 관련 이해관계자에게 네트워크 기능 및 사용 사례를 홍보하기 위해 개방형 QKD 테스트베드를 구축합니다. 이 프로젝트는 13개국의 다학제 팀이 모여 QKD 사용 사례를 조사하고 최첨단 QKD 테스트베드를 통합합니다.
이 프로젝트에서 NVIDIA는 클라우드 데이터 센터 사용 사례를 조사하고 테스트 사이트를 프로젝트의 네트워크에 통합하여 QKD 실험을 위한 로컬 허브로 활용했습니다.
유럽에 기반을 둔 연구 활동 외에도, NVIDIA 고급 개발 그룹은 2020년에 퀀텀 커뮤니케이션 컨소시엄에 합류했습니다. 이 컨소시엄은 이스라엘의 업계 리더와 학술 기관이 주도하는 3년간의 이니셔티브이며 이스라엘 혁신 당국이 부분적으로 자금을 지원합니다. 이 컨소시엄의 비전은 세 가지 분야에 중점을 두고 비용 효율적인 방식으로 양자 암호화를 개선하는 것입니다:
- 데이터 센터용 통신 시스템
- 단일 통신 채널에서 네트워크로 데이터 전송
- 암호화 키 전송을 위한 보안 통신 시스템 구축.
이 프로젝트에서 NVIDIA는 SmartNIC에 양자 통신 인터페이스를 통합하고 실제 데이터센터 QKD 네트워크를 시연함으로써 데이터센터 내 및 데이터센터 간 보안 통신 과제를 해결합니다.
비슷한 개념이 MATQu(양자 컴퓨팅을 위한 재료) 프로젝트에서도 구현되는데, 이 프로젝트에서 NVIDIA 팀은 양자 계측 분야에서 DPU 기술의 통합을 모색하고 있습니다. 이 프로젝트는 EU의 ECSEL 공동 사업 프레임워크의 지원을 받고 있습니다.
요약
DPU는 향상된 보안 및 실시간 처리 기능을 제공합니다. DPU 기술을 통합하는 이러한 이니셔티브에서 NVIDIA와의 파트너십을 통해 보안이 데이터센터 경계를 넘어 모든 서버의 엣지까지 확장되는 제로 트러스트, 보안 에브리웨어 아키텍처를 향한 연구를 발전시킬 수 있게 되었습니다.
NVIDIA BlueField DPU 보안 및 실시간 처리 기능에 대한 자세한 내용은 NVIDIA BlueField 데이터 처리 장치를 참조하십시오.
DPU 및 NVIDIA DOCA SDK로 제로 트러스트 보안을 활성화하는 방법에 대한 자세한 내용은 NVIDIA, NVIDIA DOCA 1.2를 통해 제로 트러스트 보안을 위한 플랫폼으로 BlueField DPU를 소개합니다를 참조하세요.
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