Stage extracurriculare Network & Infrastructure

1. Analisi dello scenario Quantum-Safe

La prima fase sarà dedicata alla comprensione delle principali tecnologie che caratterizzeranno la transizione verso infrastrutture quantum-safe:

• Post-Quantum Cryptography;
• Hybrid Cryptography;
• Key Distribution Systems;
• Quantum Key Distribution;
• evoluzione delle reti tradizionali verso architetture quantum-ready.

L’attività includerà anche l’analisi delle roadmap tecnologiche dei principali vendor e degli standard emergenti.

2. Definizione del SKY Quantum Test Lab

Verrà progettato un ambiente sperimentale semplificato, basato su due siti e una applicazione client/server.

L’obiettivo sarà confrontare differenti modalità di protezione:

Classical → Hybrid Post-Quantum → Post-Quantum → Quantum-Safe Key Distribution

Il laboratorio potrà coinvolgere partner tecnologici quali F5, Cisco, IBM e Nokia/Infinera.

La sperimentazione sarà focalizzata sulla misurazione dell’impatto delle nuove tecnologie sui diversi layer:

• applicazione;
• sicurezza;
• rete;
• trasporto;
• gestione delle chiavi.

3. Raccolta e analisi dei KPI

Durante i test verranno raccolti indicatori relativi a:

• latenza;
• throughput;
• tempi di instaurazione delle sessioni;
• utilizzo CPU e memoria;
• dimensione e numero dei pacchetti;
• stabilità e affidabilità;
• compatibilità tra apparati;
• gestione e distribuzione delle chiavi.

L’obiettivo non sarà soltanto misurare le prestazioni assolute, ma soprattutto valutare il delta tra configurazione tradizionale e configurazione quantum-safe.

4. Costruzione di un modello dati ripetibile

I risultati verranno organizzati in una struttura dati comune, indipendente dal singolo vendor.

Questo consentirà di confrontare:

• apparati diversi;
• release software;
• algoritmi;
• configurazioni;
• differenti condizioni di traffico.

Potrà essere previsto il coinvolgimento di un’Università o centro di ricerca per definire una metodologia statisticamente robusta e riutilizzabile.

5. Applicazione di AI e Data Analytics

Una parte del progetto sarà dedicata allo studio di strumenti AI per supportare l’analisi dei risultati.

Possibili use case:

• anomaly detection;
• identificazione di pattern;
• correlazione tra configurazioni e performance;
• individuazione automatica dei bottleneck;
• confronto tra vendor e release;
• identificazione di possibili regressioni.

L’AI verrà utilizzata come strumento di analisi e supporto decisionale, mentre le misure tecniche resteranno basate su dati sperimentali.

6. Quantum Readiness e scenari evolutivi

Nella fase finale verrà costruita una prima metodologia per valutare il livello di preparazione di una infrastruttura rispetto alla transizione Post-Quantum.

La valutazione potrà considerare:

• compatibilità tecnologica;
• impatto sulle performance;
• complessità operativa;
• dipendenza da hardware e software;
• maturità delle soluzioni;
• capacità di integrazione con sistemi di distribuzione delle chiavi.

L’obiettivo sarà produrre una prima Quantum-Safe Technology Roadmap, utile a identificare quali tecnologie sono già utilizzabili, quali richiedono ulteriori test e quali appartengono a un orizzonte più evolutivo.

Al termine dello stage Sky disporrà di:

• una sintesi strutturata dello scenario Post-Quantum;
• un laboratorio sperimentale ripetibile;
• una metodologia di test;
• un dataset tecnico;
• un primo framework di analisi AI;
• una valutazione della Quantum Readiness;
• indicazioni per successive sperimentazioni e possibili pilot su infrastruttura reale.

Il progetto potrà inoltre costituire una base per future collaborazioni con partner industriali, Università e centri di ricerca sul tema delle Quantum-Safe Digital Infrastructures.