Komputery kwantowe stanowią zagrożenie bezpieczeństwa, na które wciąż nie jesteśmy przygotowani

Świat opiera się na szyfrowaniu, aby chronić wszystko, od transakcji kartami kredytowymi po bazy danych zawierające dane medyczne i inne poufne informacje. A nowy raport z amerykańskiej Narodowej Akademii Nauk, Inżynierii i Medycyny twierdzi, że musimy przyspieszyć przygotowania na czas, kiedy superpotężne komputery kwantowe będą w stanie złamać konwencjonalne mechanizmy obronne.

Eksperci, którzy opracowali raport, który został opublikowany dzisiaj, twierdzą, że powszechne przyjęcie kryptografii odpornej na kwanty będzie długim i trudnym procesem, którego prawdopodobnie nie da się zakończyć za mniej niż 20 lat. Możliwe, że wysoko wydajne maszyny kwantowe pojawią się wcześniej, a jeśli dopadną je hakerzy, może to być koszmar bezpieczeństwa i prywatności.

Dzisiejsze cyberobrony w dużej mierze opierają się na fakcie, że nawet najpotężniejszym klasycznym superkomputerom zajęłoby niewyobrażalną ilość czasu, aby rozwikłać algorytmy kryptograficzne, które chronią nasze dane, sieci komputerowe i inne systemy cyfrowe. Jednak komputery wykorzystujące bity kwantowe lub kubity obiecują zapewnić wykładniczy skok mocy obliczeniowej, który może złamać najlepsze współczesne szyfrowanie.

Kluczowe zagadnienie

Raport przytacza przykład szyfrowania, które chroni proces wymiany identycznych kluczy cyfrowych między dwiema stronami, które używają ich do odszyfrowywania bezpiecznych wiadomości przesyłanych między sobą. Potężny komputer kwantowy mógłby złamać RSA-1024, popularną algorytmiczną obronę tego procesu, w niecały dzień.

Eksperci amerykańscy twierdzą, że takie maszyny, które wymagałyby kilku tysięcy logicznych kubitów, są prawdopodobnie oddalone o co najmniej dekadę. Delikatny stan kwantowy kubitów może zostać zakłócony przez takie rzeczy, jak niewielkie zmiany temperatury lub bardzo niewielkie wibracje, więc może wymagać tysięcy połączonych kubitów, aby wytworzyć jeden logiczny, który można niezawodnie wykorzystać do obliczeń.

Jednak samozadowolenie byłoby błędem. William Oliver, profesor fizyki MIT i członek grupy, która opracowała raport akademii, zauważa, że ​​rządy i firmy, takie jak banki, często muszą chronić dane przez dziesięciolecia. Dlatego muszą teraz pomyśleć o potencjalnych przyszłych zagrożeniach dla szyfrowania, z którego korzystają.

Scott Totzke, dyrektor generalny Isara, startupu, który opracowuje kwantowe rozwiązania kryptograficzne, mówi, że wzbudza duże zainteresowanie wśród producentów samochodów, którzy martwią się zagrożeniami dla oprogramowania w podłączonych samochodach i innych pojazdach, które spędzą wiele lat na drogach.

Standardowe ustawienia

Praca Isary jest częścią szerszego nacisku społeczności kryptograficznej na opracowanie nowych metod szyfrowania, których nie mogą złamać komputery kwantowe. Raport akademii podsumowuje kilka z tych metod, a Narodowy Instytut Standardów i Technologii USA pracuje nad tym, aby: opracować standardy dla kwantowych algorytmów kryptograficznych z nimi związanych.

Największym wyzwaniem będzie ich szerokie przyjęcie. Eksperci z akademii twierdzą, że negocjowanie standardów, przekonywanie dostawców do ich przestrzegania, a następnie nakłanianie organizacji do aktualizacji sprzętu i oprogramowania może zająć lata. Stare dane będą również musiały zostać ponownie zaszyfrowane lub zniszczone.

Stąd przygnębiająca, ale prawdopodobnie trafna prognoza, że ​​wprowadzenie bezpiecznej kwantowo kryptografii zajmie co najmniej kilka dekad. Jeśli to się utrzyma, będziemy musieli mieć nadzieję, że potrwa jeszcze dłużej, zanim potężny komputer kwantowy trafi w ręce złośliwego hakera.

ukryć