Carlos Moreira, SEALSQ:n toimitusjohtaja ja perustaja – Haastattelusarja

Carlos Moreira, SEALSQ:n toimitusjohtaja ja perustaja, on kokenut kyberturvallisuus- ja digitaalisen luottamuksen johtaja, jolla on vuosikymmenten kokemus turvallisista puolijohteista, digitaalisesta identiteetistä, televiestinnästä ja nousevista teknologioista. Hän on myös WISeKeyn perustaja, puheenjohtaja ja toimitusjohtaja, jonka hän perusti vuonna 1999, ja toimii OISTE-säätiön pääsihteerinä. Varhaisemmassa urassaan Moreira työskenteli yli 15 vuotta Yhdistyneiden Kansakuntien ja siihen liittyvien kansainvälisten organisaatioiden kanssa televiestinnän, e-turvallisuuden, e-kaupan ja turvallisten tietoverkkojen parissa. Laajemmat teknologiayritykset hän on mm. WISeSat.Space ja SEALCOIN, ja hänen työhönsä on kuulunut myös neuvonantaja- ja johtotehtäviä Maailman talousfoorumissa sekä osallistuminen MIT Media Labin globaaliin yhteisöön, jossa SEALSQ tutkii turvallisuutta, yksityisyyttä, kvanttivastustuskykyä ja ihmiskeskeistä innovaatiota.

SEALSQ on julkisesti noteerattu puolijohde- ja kyberturvallisuusyhtiö, joka keskittyy suojaamaan yhdistettyjä laitteita ja digitaalista infrastruktuuria sekä perinteisiä että nousevia kvanttihaittoja vastaan. Nasdaqissa LAES-tunnuksella noteerattuna yhtiö kehittää turvallisia mikrokontrollereita, turvallisia elementtejä, RISC-V-pohjaisia turvallisuusalustoja, julkisen avaimen infrastruktuuria (PKI), laitteiden käyttöönottoa ja digitaalisia identiteettiteknologioita. Sen laajeneva post‑kvantti‑portfolio integroi NIST‑standardin mukaisen kryptografian suoraan piihin, mukaan lukien teknologiat, jotka tarjoavat laitteistopohjaisia luottamuksen juuria IoT‑laitteille, autoteollisuuden järjestelmille, teollisuusinfra‑rakenteelle, älykodeille ja reunalaskennalle. SEALSQ laajentaa myös räätälöityjen puolijohteiden kykyjään IC’Alpsin kautta ja kehittää laajempaa integroitua turvallisuusarkkitehtuuria, joka kattaa turvalliset sirut, digitaalisen identiteetin, luotettavan viestinnän, post‑kvantti‑kryptografian ja nousevat kvanttiteknologiat.

Perustit WISeKeyn vuonna 1999 ja myöhemmin loit SEALSQ:n omistautuneena puolijohde- ja post‑kvantti‑turvallisuusyhtiönä. Mikä vakuutti sinut siitä, että digitaalista luottamusta ei enää voida käsitellä pelkästään ohjelmiston ja julkisen avaimen infrastruktuurin avulla, vaan sen täytyy ulottua suoraan piihin?

Kun aloitin WISeKeyn, suurin osa digitaalisen luottamuksen haasteista keskittyi identiteetteihin, sertifikaatteihin ja viestinnän suojaamiseen. Ohjelmisto ja julkisen avaimen infrastruktuuri olivat oikea perusta, koska suurin osa järjestelmistä oli kytketty palvelimien ja yritysverkkojen kautta.

Ajan myötä laskenta siirtyi reunalle. Tänään miljardit yhdistetyt laitteet tekevät turvallisuuspäätöksiä itsenäisesti. Autot, lääketieteelliset laitteet, teollisuusohjaimet ja älyinfra‑järjestelmät kaikki tarvitsevat tietää, onko niiden suorittama koodi aito ja voidaanko niiden kanssa kommunikoiva laite luottaa.

Tämän luottamustason on alettava ennen kuin ohjelmisto edes käynnistyy. Laitteistopohjainen luottamuksen juuri (Root of Trust) tarjoaa turvallisen perustan identiteetille, avainten tallennukselle ja turvalliselle käynnistykselle, mitä pelkkä ohjelmisto ei pysty tarjoamaan, jos taustalla oleva alusta on jo vaarantunut.

Kvanttilaskenta nopeutti tätä ajattelua. Ala valmistautuu uusiin kryptografisiin standardeihin, kun taas yhdistettyjen laitteiden odotetaan pysyvän käytössä vuosikymmeniä. Tämä teki turvallisista puolijohteista luonnollisen jatkeemme digitaalisen luottamuksen työhön. Näimme mahdollisuuden yhdistää identiteetti, kryptografia ja laitteisto niin, että luottamus alkaa sirun sisällä ja jatkuu koko laitteen elinkaaren ajan.

Suuri osa post‑kvantti‑keskustelusta keskittyy “Kerää nyt, purkaa myöhemmin” -hyökkäyksiin tallennettua dataa vastaan. Miksi uskot, että kiireellisempi uhka saattaa liittyä yhdistettyihin fyysisiin järjestelmiin, kuten ajoneuvoihin, lääketieteellisiin laitteisiin, teollisuuslaitteisiin ja kriittiseen infrastruktuuriin?

“Kerää nyt, purkaa myöhemmin” on todellinen huolenaihe, koska tänään varastettu arkaluontoinen tieto voidaan purkaa tulevaisuudessa, kun suurikokoiset kvanttitietokoneet ovat saatavilla.

Samaan aikaan yhdistetyt fyysiset järjestelmät tuovat toisenlaisen haasteen. Nämä laitteet ohjaavat prosesseja todellisessa maailmassa. Ne pyörittävät tehtaita, tukevat terveydenhuoltoa, hallitsevat liikennettä ja auttavat energian infrastruktuurin toiminnassa. Monet pysyvät käytössä viisitoista‑kaksikymmentä vuotta, eikä niitä voida korvata tai päivittää nopeasti.

Jos nämä laitteet eivät pysty todentamaan ohjelmistopäivityksiä, varmistamaan komentoja tai luomaan luotettavia identiteettejä kvanttivastustuskykyisen turvallisuuden avulla, operatiiviset riskit kasvavat ajan myötä. Organisaatiot saattavat huomata, että käyttöönotettujen järjestelmien korvaaminen tai uudelleentodentaminen kestää paljon pidempään kuin yritysohjelmistojen päivittäminen.

Näiden järjestelmien valmistelu post‑kvantti‑siirtymää varten edellyttää vuosien ennakointia, koska tänään tehdyt laitteistopäätökset vaikuttavat vielä pitkälle seuraavalle vuosikymmenelle.

Organisaatioita kehotetaan kartoittamaan kryptografiansa, mutta monilla ei ole täydellistä inventaariota siruista ja upotetuista järjestelmistä, jotka sitä käyttävät. Kuinka niiden tulisi tunnistaa, mitkä pitkäikäiset laitteet aiheuttavat suurimman kvanttiriskiä?

Ensimmäinen askel on ymmärtää, missä kryptografia on upotettu, ei vain ohjelmistossa vaan myös laitteistossa. Monilla organisaatioilla on kohtuullinen inventaario palvelimista ja sovelluksista, mutta paljon vähemmän näkyvyyttä turvallisiin elementteihin, mikrokontrolleriin ja upotettuihin järjestelmiin, jotka toimivat koko liiketoiminnassa.

Priorisoin laitteet kolmen kysymyksen perusteella. Kuinka kauan laite pysyy käytössä? Kuinka vaikeaa sen päivittäminen tai korvaaminen on? Mikä olisi operatiivinen vaikutus, jos sen identiteetti tai viestintä ei enää olisi luotettavaa?

Tämä luonnollisesti kiinnittää huomion sektoreihin kuten autoteollisuus, terveydenhuolto, teollisuusautomaatio, puolustus ja kriittinen infrastruktuuri, joissa laitteet toimivat usein monien vuosien ajan tiukkojen sertifiointivaatimusten alaisina.

Organisaatioiden tulisi myös tehdä tiivistä yhteistyötä puolijohdevalmistajien ja laitevalmistajien kanssa selvittääkseen, mitkä laitteet tukevat jo kryptografista joustavuutta ja mitkä lopulta vaativat laitteiston korvaamista.

Mitä laitteistopohjainen luottamuksen juuri (Root of Trust) voi saavuttaa, mitä ohjelmistopohjainen post‑kvantti‑päivitys ei, erityisesti kun laitteen on tunnistettava itsensä, vahvistettava laiteohjelmisto tai hylättävä haitalliset komennot?

Laitteistopohjainen luottamuksen juuri luo luottamuksen ennen kuin käyttöjärjestelmä ja sovellusohjelmistot alkavat toimia. Se tallentaa kryptografiset avaimet turvallisesti, tarkistaa laiteohjelmiston eheyden käynnistyksen aikana ja tarjoaa luotettavan identiteetin, joka pysyy suojattuna, vaikka ylemmät ohjelmistokerrokset olisivat vaarantuneet.

Ohjelmistopäivitykset pysyvät olennaisina, ja post‑kvantti‑algoritmit toimitetaan varmasti ohjelmiston kautta, kun se on sopivaa. Kuitenkin ohjelmisto riippuu taustalla olevasta luotettavasta alustasta varmistaakseen, että päivitykset ovat aitoja eikä niitä ole muokattu.

Yhdistetyille laitteille, jotka toimivat kriittisissä ympäristöissä, laitteistopohjainen identiteetti mahdollistaa myös turvallisen todennuksen koneiden välillä ja auttaa varmistamaan, että komennot tulevat luotettavista lähteistä.

Tämä perusta tulee yhä tärkeämmäksi, kun yhdistetyt järjestelmät muuttuvat autonomisemmiksi ja pysyvät käyttöönotettuna monien vuosien ajan.

SEALSQ:n QS7001 integroi post‑kvantti‑algoritmeja RISC‑V‑turvalliseen mikrokontrolleriin. Mitkä suorituskyky-, virrankulutus-, muisti- ja yhteensopivuushaasteet nousevat, kun post‑kvantti‑kryptografia siirretään ohjelmistosta rajoitettuun laitteistoon?

Post‑kvantti‑algoritmit vaativat yleensä enemmän muistia, suurempia laskentaresursseja ja erilaisia optimointitekniikoita kuin perinteinen julkisen avaimen kryptografia. Nämä rajoitukset ovat erityisen tärkeitä upotetuissa laitteissa, joissa virrankulutus, piin pinta-ala ja prosessointikapasiteetti ovat rajallisia.

QS7001 vastaa tähän 32‑bitin turvallisena RISC‑V‑mikrokontrollerina, jossa on laitteistopohjainen luottamuksen juuri ja kryptografinen kiihdytys. Se integroi NIST‑standardin mukaisen ML‑KEM‑avaimenvaihdon ja ML‑DSA‑digitaaliset allekirjoitukset. Herkän toiminnan ja yksityisten avainten pitäminen suojatussa laitteistorajassa vahvistaa vastustuskykyä avainten poimintaan, sivukanava‑analyysiin ja vian‑syöttöhyökkäyksiin, samalla kun omistettu kiihdytys keventää pääprosessorin kuormitusta.

Muistin hallinta on myös tärkeää, koska ML‑KEM ja ML‑DSA käyttävät suurempia avaimia ja väliaikaisia tietorakenteita kuin ECC. Optimointi laitteiston, laiteohjelmiston ja suojatun muistin välillä auttaa hallitsemaan tiedonsiirtoa, huippumuistin käyttöä ja energiankulutusta, erityisesti akkukäyttöisissä tai ajoittain yhteydessä olevissa laitteissa. Tarkat viive‑, muisti‑ ja energiatasot riippuvat valituista turvallisuusparametreista ja sovellusprofiilista, ja ne tulee raportoida validoidusta piistä määritellyissä testialueissa.

Yhteensopivuus on merkittävää, koska perinteinen ja post‑kvantti‑kryptografia tulevat elämään rinnakkain vuosien ajan. QS7001 tukee siirtymäpolkua, joka pysyy yhteensopivana nykyisten PKI‑järjestelmien ja protokollien kanssa, samalla kun se lisää kvanttivastustuskykyisen avainvaihdon, allekirjoitukset, turvallisen käynnistyksen ja laiteohjelmiston tarkistuksen. Kryptografinen joustavuus ja todennetut laiteohjelmistopäivitykset mahdollistavat toteutusten kehittymisen ilman laitteistopohjaisen juuren korvaamista.

Post‑kvantti‑standardit ja toteutuksen ohjeistus kehittyvät edelleen. Kuinka valmistajat voivat sisällyttää kryptografista joustavuutta laitteisiin, joiden odotetaan toimivan 10‑20 vuotta, ilman että syntyy uusia haavoittuvuuksia tai vaaditaan laitteiston korvaamista?

Kryptografinen joustavuus tulisi suunnitella arkkitehtuuriin alusta alkaen. Valmistajien tarvitsee turvallinen laitteisto, joka kykenee tukemaan todennettuja päivityksiä, useita algoritmeja ja hallittua siirtymää standardien kehittyessä.

Tämä ei tarkoita, että kaikki tulevat muutokset voitaisiin ratkaista pelkällä ohjelmistolla. Laitteistossa täytyy edelleen olla riittävä laskentateho, turvallinen avainhallinta ja arkkitehtuuri, joka on suunniteltu pitkän aikavälin kehitykseen.

Tavoitteena on minimoida tilanteet, joissa fyysinen laitteisto on korvattava, samalla kun pidetään vahva turvallisuus tuotteen koko elinkaaren ajan.

Standardointielimet jatkavat ohjeiden tarkentamista ajan myötä, joten joustavuus yhdessä laitteistopohjaisen luottamuksen kanssa antaa valmistajille parhaan mahdollisuuden sopeutua vastuullisesti.

Miljoonat mahdollisesti haavoittuvat yhdistetyt laitteet on jo otettu käyttöön. Missä jälkiasennusmenetelmät, kuten Trusted Platform Modules, turvalliset yhdyskäytävät, laiteohjelmistopäivitykset tai verkon tasoiset suojaukset, voivat auttaa, ja missä alkuperäisen laitteiston korvaaminen on väistämätöntä?

Yhtä ainoaa vastausta ei ole, koska käyttöönotetut laitteet vaihtelevat suuresti.

Laiteohjelmistopäivitykset voivat korjata monia ohjelmistohyökkäyksiä, kun laitteissa on jo luotettu päivitysmekanismi. Turvalliset yhdyskäytävät ja verkon tasoiset suojaukset voivat myös vähentää altistumista vanhoille järjestelmille, jotka eivät helposti tue nykyaikaista kryptografiaa.

Trusted Platform Modules ja ulkoiset turvalliset elementit voivat pidentää joidenkin laitteiden käyttöikää, jos integrointi on käytännöllistä.

On myös tilanteita, joissa alkuperäisessä laitteistossa ei yksinkertaisesti ole riittävää laskentatehoa, turvallista tallennusta tai arkkitehtonista tukea post‑kvantti‑turvallisuuteen. Näissä tapauksissa korvaaminen tulee osaksi pitkän aikavälin modernisointistrategiaa, erityisesti järjestelmille, joiden odotetaan toimivan vielä vähintään vuosikymmenen tai pidempään.

SEALSQ:n hankinta ja IC’Alpsin integrointi lisäsivät räätälöityjen sovelluskohtaisesti suunniteltujen integroituja piirikorttisuunnittelukyvyt autoteollisuudessa, terveydenhuollossa, teollisuudessa ja IoT‑markkinoilla. Miten turvallisuuden suunnittelu räätälöityyn piiriin alusta alkaen muuttaa kehitysprosessia verrattuna erillisen turvallisuuskomponentin myöhempään lisäämiseen?

Turvallisuus muuttuu suunnitteluvaatimukseksi eikä pelkäksi integrointitehtäväksi.

Kun turvallisuus otetaan huomioon ASIC‑kehityksen varhaisimmista vaiheista, insinöörit voivat optimoida arkkitehtuurin, muistin, virrankulutuksen ja fyysiset suojaukset yhdessä sen sijaan, että myöhemmin sovellettaisiin olemassa olevaan suunnitteluun. Tämä yleensä johtaa parempaan suorituskykyyn, vahvempaan kestävyyteen ja tehokkaampaan sertifiointiprosessiin.

IC’Alps‑integraatiomme antaa meille mahdollisuuden työskennellä asiakkaiden kanssa paljon aikaisemmin kehityssyklissä ja upottaa post‑kvantti‑turvallisuuden suoraan räätälöityyn piiriin vaativissa sovelluksissa autoteollisuudessa, terveydenhuollossa, teollisuusjärjestelmissä ja IoT:ssa.

Tämä lähestymistapa antaa valmistajille myös paremman hallinnan pitkän aikavälin tuote­tiekarttoihin, koska turvallisuus on osa sirun perustaa eikä myöhemmin lisättävä ulkoinen komponentti.

SEALSQ:n yhteistyössä MIT Media Labin kanssa tutkit luottamusta ihmisen ja tekoälyn vuorovaikutuksessa sekä seuraavan sukupolven järjestelmissä. Kun tekoäly upotetaan ajoneuvoihin, robotteihin, teollisuuslaitteisiin ja autonomisiin laitteisiin, miten laitteistopohjaista identiteettiä ja todistusta tulisi käyttää sen varmistamiseksi, mitkä koneet ja tekoäly‑agentit ovat luotettavia?

Kun tekoäly siirtyy fyysisiin järjestelmiin, luottamus on yhtä tärkeä kuin älykkyys. Organisaatioiden täytyy olla varmoja, että tekoälyjärjestelmä suorittaa valtuutettua ohjelmistoa aidossa laitteistossa ja viestii vahvistettujen laitteiden kanssa. Laitteistopohjainen identiteetti ja todistus tarjoavat tämän perustan osoittamalla, että laite on aito eikä sen laiteohjelmisto ole muutettu.

SEALSQ:n yhteistyö MIT Media Labin kanssa tutkii näitä kysymyksiä turvallisuuden, yksityisyyden, kvanttivastustuskyvyn ja ihmiskeskeisen innovaation risteyskohdassa. Yhteistyö tarkastelee yksittäistä tuotetta pidemmälle digitaalisen luottamuksen ja ihmisen‑tekoälyn vuorovaikutuksen tulevaisuuteen, tunnustaen, että luotettava tekoäly vaatii myös ymmärrettävää käyttäytymistä, hallintaa ja selkeää vastuullisuutta.

Käytännössä jokainen kone voi saada ainutlaatuisen identiteetin, jonka yksityiset avaimet pysyvät varkauskestävän luottamuksen juuren sisällä. Se voi sitten esittää allekirjoitettua todistetta turvallisen käynnistyksen tilasta, laiteohjelmistosta, ohjelmistokonfiguraatiosta ja, jos tuettu, hyväksytystä tekoälymallista tai -agentin ajonaikaisesta ympäristöstä. Vahvistaja voi käyttää tätä todistetta päättääksesi, myönnetäänkö pääsy, hyväksytäänkö komento tai asetetaanko kone turvalliseen toimintatilaan.

Sama periaate pätee tekoäly‑agentteihin. Agentilla tulisi olla tarkistettavissa oleva todistus, joka on sidottu vastuulliseen operaattoriin, määriteltyyn rooliin ja rajoitettuihin oikeuksiin. Komentojen tulee olla allekirjoitettuja, aikarajoitettuja ja auditoitavissa, politiikkatarkistusten tai ihmisen hyväksynnän kera korkean vaikutuksen toimille. WISeRobot‑konseptimme havainnollistaa tätä suuntausta yhdistämällä turvallisen identiteetin, suojatut viestinnät ja luotettavan kone‑kone‑vuorovaikutuksen.

Miltä merkityksellinen post‑kvantti‑valmius näyttäisi seuraavien kolmen‑viiden vuoden aikana, ja mitä toimenpiteitä laitevalmistajien, infrastruktuurioperaattoreiden, sääntelijöiden ja yritysostajien tulisi aloittaa nyt?

Merkityksellinen valmius tarkoittaa siirtymistä tietoisuudesta toteuttamiseen.

Valmistajien tulisi aloittaa uusien tuotteiden suunnittelu post‑kvantti‑turvallisuutta ja kryptografista joustavuutta ajatellen sen sijaan, että oletetaan laitteiston aina voidettavan päivittää myöhemmin.

Infrastruktuurioperaattorien tulisi tunnistaa pitkäikäiset omaisuudet, ymmärtää, missä kryptografia on upotettu, ja kehittää realistisia siirtymäsuunnitelmia operatiivisten prioriteettien perusteella.

Sääntelijät voivat jatkaa yhteisten standardien tukemista ja pitkän aikavälin suunnittelun kannustamista, erityisesti sektoreilla, joissa julkinen turvallisuus ja kriittiset palvelut riippuvat yhdistetyistä laitteista.

Yritysostajien tulisi alkaa esittää toimittajille käytännön kysymyksiä post‑kvantti‑valmiudesta, laitteistopohjaisista luottamuksen juurista ja pitkäaikaisesta tuesta. Tänään tehdyt hankintapäätökset vaikuttavat turvallisuuteen monien vuosien ajan.

Siirtyminen post‑kvantti‑turvallisuuteen vie aikaa. Organisaatiot, jotka aloittavat valmistelut nyt, saavat enemmän joustavuutta, alhaisemman operatiivisen riskin ja hallittavamman polun, kun standardit ja käyttöönotot kehittyvät edelleen.

Kiitos tästä erinomaisesta haastattelusta, lukijat, jotka haluavat oppia lisää, kannattaa vierailla SEALSQ-sivustolla.