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真性乱数を生成量子乱数発生器

量子技術で繋がる未来
誰もが享受できる
最強のランダム基盤

真正乱数生成機(TRNG)は、ランダムな物理的プロセスを測定し、予測不可能な乱数を生成することで、コンピュータの暗号に利用されます。これは、信頼性が高く、高速な真正乱数が暗号技術に不可欠であるからです。量子乱数生成機(QRNG)はTRNGの一種で、量子物理的プロセスを測定し、予測不可能な乱数を生成します。その利点は、量子不確定性を活用した基本的な利点、高速性能、予測不可能性の起源の理解と検証が可能な点です。

Quside社のQRNGは、自然放出される位相ノイズを利用し、独自の位相拡散技術をエントロピー源とした真正乱数生成機です。

本製品の特長

  • 高速な生ビットレート 100Mbit/s ~ 1 Gbit/s
  • NIST SP800B recommendations準拠、またDieHarder及びNIST SP800-22テストスイートに合格
  • 高い最小エントロピーバウンド(C. Abellán et al., Phys. Rev. Lett. (2015) https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.115.250403.) 
  • エントロピー源及びエントロピー品質が計測及びモニタリング可能
  • 特許取得済:登録番号6945539 *特許権者は親会社である“Fundació Institut de Ciències Fotòniques (ICFO)”です。

アプリケーション

  • 量子乱数生成
  • 暗号アジリティ& 量子安全配備
  • QKD(量子鍵配布)
  • 高度なエントロピーモニタリング
  • POC(ポスト量子暗号)
  • クラウドセキュリティ
  • エントロピーサービス(Entropy-as-a-Service)
  • 高性能モンテカルトシミュレーション
  • 合成データ生成

製品紹介

Quside RPU One

ランダム化ワークロードを加速する10Gbit/sパフォーマンス

RPU Oneは、高速で高品質なQRNGとハードウェア・アクセラレーションを使用しているため、ランダム性の生成とプロセスをCPUから解放し、ランダム化ワークロードを高速化・最適化することが可能です。効果的な計算能力、シミュレーション、最適化、予測品質を同時に向上させることが可能です。

主な機能

  • 【高性能】複数の確率分布プロファイルにより10Gbit/sランダム性生成
  • 【アクセス性】最小限のコード移行で、C++、Python、Matlabで利用可能
  • 【検証可能】Quside社実証済みランダム性測定方法によって生成され、チェックされた高品質の数字
  • 【信頼性】アーティファクトと共依存のリスクを最小限に抑え、シミュレーションを再現、繰り返すことが可能
  • 【汎用性】オンプレミスおよびQuside社クラウドパートナー経由で利用可能-クラウド市場から配置可能なネイティブクラウドバージョン
  • 【再プログラム可能】再プログラム可能ランダム化されたワークロードを組み込み、コード全体でハードウェアレベルのアクセラレーションによるメリット

仕様

RPU Gen1 RPU Gen2
分布 均一性 32-bit 及び64-bit 浮動小数点(IEEE-754)及びn-bits 整数
通常 32- 及び64-bit 浮動小数点(IEEE-754)
ログ・均一性 32- 及び64-bit 浮動小数点(IEEE-754)
ランダムネス性 量子エントロピーレート 400 Mb/s 1 Gb/s
量子最小-エントロピー限界 90% 82%
OS互換性 OS Ubuntu 20.04
ライブラリ C++、Python
視覚化互換性 VMWare ESXi 6.5+ 対応
Virtual Appliance事前設定及びハードニングOS

Quside FMCシリーズ

FPGAインターフェース

FPGAメザニンカードタイプの量子エントロピー源です。乱数は、サイバーセキュリティや、高性能計算、ギャンブルなど、非常に多くの分野で必要とされています。FMCシリーズはFPGA製品向けに高性能な量子乱数生成を行うために設計されています。

主な機能

  • 【高性能】高速1Gbit/s
  • 【規格】最新のANSI VITAに対応し、プラグ&プレイで配備可能
  • 【高信頼性】0.82bit/分から0.92bit/分の量子エントロピー境界で、信頼性のあるエントロピー品質を保証
  • 【柔軟性】制御、モニタリング、ポスト-プロセス用VHDRコア

FMC 400
400Mb/sの量子エントロピー源

ランダム性仕様 単位 最小 通常
量子最小-エントロピー※1 Bits 0.9 0.93
生ビットレート Mbps 400
抽出ビットレート※2 Mbps 290

※1 C. Abellán et al., Phys. Rev. Lett. (2015)と同様に計算された平均条件付き最小エントロピーhttps://doi.org/10.1103/PhysRevLett.115.250403
※2 [D. Frauchiger, R. Renner, & M. Troyer (2013)]のランダム性抽出器を使用し、352 bitsから256 bitsを抽出。https://arxiv.org/abs/1311.4547

PCIe One
1Gb/sの量子エントロピー源

ランダム性仕様 単位 最小 通常
量子最小-エントロピー※1 Bits 0.82 0.92
生ビットレート Mbps 1000
抽出ビットレート※2 Mbps 727

※1 [C. Abellán et al. (2015), Phys. Rev. Lett. (2015). 115(25), 250403]で開発された物理モデルを基づいた量子条件付き最小-エントロピー[R. Konig, R. Renner, & C. Schaffner (2009), IEEE Trans. Inf., 55(9), 4337-4347]
※2 [D. Frauchiger, R. Renner, & M. Troyer (2013), arXiv:1311.4547]のランダム性抽出器を使用し、352 bitsから256 bitsを抽出。

Quside PCIeシリーズ

PCIeシリーズは、PCI Expressインターフェイスを備えた量子乱数生成機です。全ての製品は、高品質で測定可能なランダム性を高速で提供します。PCIeシリーズは、100Mb/sのロープロファイルフォームファクタータイプと、400Mb/s及び1Gb/sのフルハイトPCIeサイズタイプがございます。ランダム性の計測とオンザフライの最小エントロピー推定量はデバイスに組み込まれており、顧客が利用できる。PCIeシリーズの性能レベル、品質、透明性は、エントロピーとランダムネス生成においてユニークなソリューションを提供します。

主な機能

  • 【性能】100Mbit/s~1Gbit/sの速度で、標準的、ポスト-量子、QKD向け最も要求される暗号アルゴリズムに対応
  • 【計測】生成されたエントロピー品質をリアルタイムで更新し、CISOやセキュリティ運用管理者へ実用的な洞察を提供
  • 【インターフェース】フルレングス(PCIe 400及びPCIe One)、及びロープロファイル(PCIe 100)のPCIe Gen2x4フォームファクターにより、あらゆる標準的なPC、およびサーバーに迅速かつ容易に接続
  • 【汎用性】Linux OS向けCおよびPython用のドライバ及びライブラリが利用可能。お客様のアプリケーションに自由に容易に統合可能

PCIe 100
100Mb/sの量子エントロピー源

ランダム性仕様 単位 最小 通常
量子最小-エントロピー※1 Bits 0.82 0.92
生ビットレート Mbps 100
抽出ビットレート※2 Mbps ~72

※1 [C. Abellán et al. (2015), Phys. Rev. Lett. (2015). 115(25), 250403]で開発された物理モデルを基づいた量子条件付き最小-エントロピー[R. Konig, R. Renner, & C. Schaffner (2009), IEEE Trans. Inf., 55(9), 4337-4347]
※2 [D. Frauchiger, R. Renner, & M. Troyer (2013), arXiv:1311.4547]のランダム性抽出器を使用し、352 bitsから256 bitsを抽出。

PCIe 400
400Mb/sの量子エントロピー源

ランダム性仕様 単位 最小 通常
量子最小-エントロピー※1 Bits 0.9 0.93
生ビットレート Mbps 400
抽出ビットレート※2 Mbps 290

※1 C. Abellán et al., Phys. Rev. Lett. (2015)と同様に計算された平均条件付き最小エントロピーhttps://doi.org/10.1103/PhysRevLett.115.250403
※2 [D. Frauchiger, R. Renner, & M. Troyer (2013)]のランダム性抽出器を使用し、352 bitsから256 bitsを抽出。https://arxiv.org/abs/1311.4547

PCIe One
100Mb/sの量子エントロピー源

ランダム性仕様 単位 最小 通常
量子最小-エントロピー※1 Bits 0.82 0.92
生ビットレート Mbps 1000
抽出ビットレート※2 Mbps 727

※1 [C. Abellán et al. (2015), Phys. Rev. Lett. (2015). 115(25), 250403]で開発された物理モデルを基づいた量子条件付き最小-エントロピー[R. Konig, R. Renner, & C. Schaffner (2009), IEEE Trans. Inf., 55(9), 4337-4347]
※2 [D. Frauchiger, R. Renner, & M. Troyer (2013), arXiv:1311.4547]のランダム性抽出器を使用し、352 bitsから256 bitsを抽出。

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