Kvantetrusselen truer sikkerheten til dagens systemer: Slik forbereder Norsk helsenett seg

Nå jobber regjeringer og teknologiselskaper på spreng for å beskytte hemmeligheter som kanskje allerede er stjålet. To grupper kjemper mot klokken. Den ene prøver å bygge maskinen som kan bryte internettets låser. Den andre prøver å skifte låsene før det skjer.

Rundt om i verden samler aktører inn kryptert informasjon som de foreløpig ikke kan lese. Håpet er at framtidige kvantedatamaskiner en dag skal gjøre det mulig. Derfor har post-kvantesikkerhet gått fra å være et forskningsfelt for spesielt interesserte til å bli et tema for alle som forvalter informasjon med lang levetid. For helse- og samfunnskritiske tjenester er ikke spørsmålet når teknologien kommer, men hvordan vi forbereder oss før den gjør det.

Norsk helsenett har derfor samlet flere aktører til en tverrsektoriell arena, der problemstillinger knyttet til kvantetrusselen blir diskutert.

Derfor kan kvantedatamaskiner utfordre dagens digitale sikkerhet

Digital sikkerhet bygger på matematiske problemer som er så krevende at vanlige datamaskiner ville brukt særdeles lang tid på å løse dem. Dette lar oss kryptere informasjonen vår mot uvedkommende, og gjør at vi kan stole på den vi sender meldinger til. Det finnes imidlertid allerede angrep som kan bryte mye av denne kryptografien. Foreløpig kan ikke metodene brukes i praksis, fordi de krever en kraftig kvantedatamaskin. Når slike maskiner blir tilgjengelige, kan sikkerheten vi stoler på i dag, bli utfordret.

Trusselen er et tidsspørsmål

Vi nærmer oss et vippepunkt, der fremskritt innen kvanteteknologi kan svekke den digitale grunnmuren vår.

En såkalt kryptografisk relevant kvantedatamaskin (CRQC) kan kjøre algoritmer som vanlig datamaskiner ikke kan, og bryte antakelsene mye offentlig-nøkkel-kryptografi er bygget på. Det er ikke nok å sette en sterkere lås på døren når angrepet kan svekke hele dørkarmen. På samme måte kan framtidens kvantedatamaskiner ramme selve grunnlaget for mye av dagens kryptografi. Uten fundamentet kan vi miste både beskyttelsen av informasjon og tilliten mellom digitale tjenester.

Vi kan da ikke lenger være sikker på at informasjonen vår er beskyttet, eller at digitale avsendere og mottakere er dem de utgir seg for å være.

Helsedata med lang levetid er utsatt

For helsesektoren er dette mer enn et teknologisk framtidsscenario. Noen helseopplysninger må beskyttes i fem til ti år, andre i ti til tjue år, noen hele livet. Det gjør tidsdimensjonen avgjørende: Data kan i prinsippet samles inn i dag og dekrypteres senere, når teknologien har blitt kraftigere og en CRQC forekommer.

Derfor er det ikke tilstrekkelig å starte sikringen den dagen en CRQC kan bryte mye av dagens kryptografi. Norsk helsenett har startet arbeidet med å forstå trusselen og utforske løsninger. Forberedelsene må begynne mens vi fortsatt har tid til å kartlegge avhengigheter, teste teknologien og planlegge overgangen.

Sektoren er ikke forberedt

Det er behov for å styrke både kompetansen og bevisstheten rundt kvantetrusselen. Gjennom faglige diskusjoner og kunnskapsdeling ønsker Norsk helsenett å øke forståelsen i egen organisasjon og gi sektoren et bedre grunnlag for å ta beslutninger. Som et steg i dette arbeidet samlet Frank Ditlefsen, tjenesteier for innovasjon og -produktutvikling i Norsk helsenett,flere fagpersoner til samtale og samarbeid for å diskutere hvordan vi kan imøtekomme kvantetrusselen gjennom felles kunnskapsdeling og tiltak.

Post-kvante kryptografi vil brukes for å imøtekomme kvantetrusselen

I lys av det nye trusselbildet er post kvantekryptografi (PQC) hovedsporet for overgangen til sikrere løsninger. Dette understøttes av internasjonale sikkerhetsmiljø, samt akademia. Denne kryptografien bygger på andre matematiske problemer som forblir vanskelige å løse, og blir stadig grundig testet for å garantere at vi kan stole på dem. Flere algoritmer som bygger på disse antakelsene er allerede standardisert.

Kvanteresistente algoritmer er designet for å motstå angrep fra både klassiske datamaskiner og kvantedatamaskiner, og gir tilsvarende grunnfunksjoner som dagens kryptografi. Allikevel har de noe annerledes egenskaper, og overgangen til ny kryptografi kan påvirke både hastigheten og samspillet mellom dagens digitale løsninger. For å finne ut hva dette betyr for infrastrukturen vår, må vi prøve ut teknologien, undersøke konsekvensene og lære underveis.

Prøvde ut kvanteteknologi for å sikre en viktig forbindelse

Norsk helsenett startet tidlig i 2026 et forsøk med en teknologi kalt kvantenøkkeldistribusjon (QKD). Hensikten var å teste om den kunne sikre den digitale forbindelsen mellom Ahus og et nærliggende datasenter mot framtidens kvantedatamaskiner. Med denne teknologien ville vi kunne oppdage om noen forsøker å avlytte en digital forbindelse.

Senere samme år frarådet Nasjonal Sikkerhetsmyndighet å ta teknologien i bruk. Årsaken er blant annet at QKD krever spesialutstyr, er krevende å bruke på mange forbindelser og ikke løser alle sikkerhetsbehov alene. Selv om teknologien fanger opp om noen avlytter forbindelsen, garanterer den ikke at man kan stole på avsender og mottaker. Dette trenger man PQC til, og løsningen må inngå i en større sikkerhetsarkitektur.

Pilotarbeidet har allikevel vært av verdi for Norsk helsenett, blant annet ved å involvere flere interne fagressurser og skape innsiktsfulle diskusjoner med eksterne eksperter innenfor feltet. Dette har bidratt til økt samarbeid, og verdifulle innspill knyttet til migreringsarbeidet og veien videre.

Kvantemigrasjon er en virksomhetsutfordring

Kvantemigrasjon er mer enn å bare å vente på en systemoppdatering, og belyser et behov for smidigere utskifting av eksisterende kryptografi. Vi må kartlegge hvor kryptografi brukes, prioritere informasjonens verdi og levetid, og etablere eierskap. En gradvis utskifting av utsatte protokoller må prioriteres etter risiko.

Teknologipilot resulterte i felles veikart

Norsk helsenett har satt helsesektorens lovverk, rammer, begrensninger og muligheter inn i et samlet bilde. Materialet er delt med Helsedirektoratet som et utgangspunkt for et veikart. Norsk helsenett skal bidra med erfaringer og teknisk innsikt, mens retningen for hele sektoren må forankres bredere.

Arbeidet er fortsatt i en utforskende fase. Likevel er retningen tydelig: Bevisstheten må økes, løsningene må testes, og overgangen må planlegges før kvantetrusselen blir akutt. Det gir sektoren bedre mulighet til å beskytte helseopplysninger gjennom hele deres levetid.

Begrepene kort forklart

Kvantedatamaskin: En type datamaskin som bruker kvantemekaniske egenskaper. Framtidige, kraftige varianter kan utfordre deler av dagens kryptografi. En vanlig datamaskin prøver én vei gjennom en labyrint om gangen, mens en kvantedatamaskin kan utforske mange veier samtidig.

Den er ekstremt kraftig til bestemte typer oppgaver, som å:

1. Bryte deler av det vi bygger dagens offentlig-nøkkel-mekanismer på i dag. Dette gjelder blant annet nøkkelutveksling og signering.

2. Løse enkelte vanskelige matematiske problemer.

3. Analysere svært mange muligheter på en gang.

Kvantemigrasjon: Innebærer å flytte eksisterende infrastruktur over til nye, kvanteresistente standarder. Flere av dagens offentlig-nøkkel-mekanismer som nøkkelutveksling og digitale signaturer er særlig utsatt, og må erstattes med nye standardiserte protokoller som verner oss mot det nye trusselbildet.

PQC: Post-quantum cryptography, eller post-kvante kryptografi. Kryptografiske algoritmer utviklet for å motstå angrep fra både klassiske datamaskiner og kvantedatamaskiner.

QKD: Quantum Key Distribution. En metode som bruker kvanteteknologi til å generere og distribuere krypteringsnøkler.