Quantum na Segurança da Aviação: Proteção ADS-B com QKD

A Vigilância Automática Dependente de Transmissão (ADS-B) é o padrão para vigilância de aeronaves e tem sido requerida em quase todas as aeronaves dentro do Sistema Nacional de Espaço Aéreo desde 2020. As transmissões de dados dos transponders ADS-B não são criptografadas e, como resultado, representam uma variedade de riscos de segurança e proteção. Pesquisas anteriores foram realizadas que fornecem soluções para a adaptação de sistemas ADS-B com algoritmos de criptografia FPE (criptografia que preserva o formato). Estes requerem protocolos seguros de distribuição de chaves para criar as chaves entre as partes. Protocolos clássicos de distribuição de chaves foram propostos e testados recentemente com alguma promessa. No entanto, com a ascensão da computação quântica, também há uma necessidade de proteção contra ameaças quânticas futuras. Este artigo explora a implementação de um protocolo de distribuição de chaves quânticas (QKD) para a geração de chaves das transmissões ADS-B utilizando um algoritmo de criptografia FPE com links de espaço livre e ópticos para distribuição aérea e terrestre. Isso cria um nível de segurança limitado pelas leis da física, em oposição aos métodos propostos de distribuição de chaves, que são vulneráveis a serem hackeados tanto por algoritmos quânticos quanto clássicos. Juntamente com a criação do protocolo, uma simulação é criada para visualizar a abordagem. Esta pesquisa visa beneficiar todas as aeronaves, nacionais e internacionais, que implementam o sistema ADS-B, criando um aumento na sensação de segurança, proteção e ordem no ar.