Ključni izsledki
- Nedavni napredek kvantnega računalništva pomeni, da prihaja dan, ko bi lahko razkrili vaše zasebne podatke.
- Raziskovalci na Univerzi za znanost in tehnologijo Kitajske v Hefeiju so razvili kvantni računalnik, ki je 100 bilijonov-krat hitrejši od najhitrejših superračunalnikov.
- Eden od korakov, ki jih lahko uporabniki naredijo, da se malo zavarujejo pred kvantnimi razbijalci kode, je implementacija nove vrste šifriranja v njihove brskalnike.
Predstavljajte si, da je vsako e-poštno sporočilo, bančno transakcijo, besedilo ali objavo v družabnih medijih, ki ste jo dokončali, mogoče iskati v spletu v navadnem, nešifriranem besedilu. To bi pomenilo okno brez primere v naša življenja s posledicami, ki si jih je težko predstavljati.
Strokovnjaki pravijo, da ta vizija ni distopična nočna mora, ampak hitro bližajoča se resničnost zaradi nedavnega napredka kvantnega računalništva. Računalniki, ki uporabljajo kvantne pojave, kot sta superpozicija in prepletenost za izvajanje računanja, so že dolgo označeni kot oddaljena obljuba in bauk. Resnica je bolj niansirana, a nič manj strašljiva za tiste, ki cenijo svojo zasebnost.
"Narava kvantnega računalništva omogoča reševanje določenih problemov v praktičnem času, ki bi jih klasičen računalnik rešil veliko dlje," Chuck Easttom, pomožni predavatelj na univerzi Georgetown, ki študira kriptografijo in kvantno računalništvo, je rekel v intervjuju po elektronski pošti.
"In zgodi se, da so ti matematični problemi, v katerih so kvantni računalniki dobri, tudi matematični problemi, ki tvorijo osnovo za varnost RSA, Diffie-Hellman, eliptične krivulje in sorodnih algoritmov."
Številni raziskovalci kriptografije, vključno z mano, delajo na analizi algoritmov, da bi ugotovili, kateri bodo najboljši kvantno odporni algoritmi.
Šifriranje je povsod
Za zaščito naprav in občutljivih podatkov se zanašamo na šifriranje. Eden glavnih razlogov je v tem, kako dolgo traja prekinitev šifriranja s trenutno strojno opremo.
"Čeprav je v teoriji mogoče vdreti, je v praksi zelo težko, saj bi za to potrebovali neverjetno dolgo časa s standardnim računalniškim razmišljanjem o časovnih okvirih bilijonov ali celo kvadrilijonov let," Rodney Joffe, višji podpredsednik predsednik in sodelavec tehnološkega podjetja Neustar, je dejal v intervjuju po elektronski pošti.
Toda kvantni računalniki delujejo drugače kot sistemi, ki smo jih vajeni, poleg tega so zmogljivejši in učinkovitejši. Kvantni računalniki omogočajo drugačen razred algoritmov, ki jih klasični računalniki ne morejo izvesti.
"Ker uporabljamo moč naravnega računalništva na računalniški kvantni ravni, lahko v matematični uganki najdemo vzorce, ki bodo ponudili nekaj možnih rešitev te težke matematične uganke," Terrill Frantz, profesor na univerzi Harrisburg Science and Technology, ki proučuje kibernetsko varnost, je dejal v intervjuju po elektronski pošti."Narava lahko izračuna neskončno število spremenljivk hkrati - na primer, kako se narava odloči, v katero smer piha veter, ali se toplota giblje v tekočini."
Prihaja prej, kot si mislite
Po besedah Paula Lipmana, izvršnega direktorja podjetja za kibernetsko varnost BullGuard, je dan, ko je mogoče zlomiti standardne varnostne algoritme, bližje, kot si mnogi mislijo.
"V praksi bi kvantni računalnik za prekinitev RSA potreboval približno milijon kubitov," je dejal Lipman. "Največji kvantni računalnik ima trenutno manj kot 100 kubitov. Trenutni načrti, kot sta IonQ in IBM, kažejo, da bomo do konca tega desetletja dosegli mejo milijon."
Nekatere države že razmišljajo vnaprej, tako da vpijejo veliko podatkov, varovanih z gesli, ki jih zdaj ni mogoče zlomiti, vendar bodo, ko bodo na spletu prišli zmogljivi kvantni računalniki, je dejal Frantz. "Grožnja je zdaj tu," je dodal. "Ko lahko kvantni računalniki zlomijo naše šifriranje, potem je mogoče prebrati vse zbrane podatke iz preteklosti."
Kvantni računalniki z veliko hitrostjo postajajo hitrejši. Raziskovalci na Univerzi za znanost in tehnologijo Kitajske v Hefeju so nedavno objavili, da so razvili kvantni računalnik, ki lahko deluje 100 trilijonov krat hitreje od najhitrejših superračunalnikov na svetu. Novice sledijo nizu nedavnih mejnikov v kvantnem računalništvu podjetij, kot so Google, IBM in Microsoft, ter vladnih prizadevanj v ZDA, na Kitajskem in v drugih državah.
"Ta razvoj dogodkov je pripeljal do mnogih vprašanj, kaj točno moč kvantnega računalništva pomeni za prihodnost kibernetske varnosti," je dejal Joffe. "Odziv na ta napredek bi moral biti glavna prednostna naloga varnostne industrije. To na koncu vključuje začetek postavljanja temeljev za ponovno izgradnjo algoritmov, strategij in sistemov, ki tvorijo naš trenutni pristop kibernetske varnosti."
Obramba pred našimi kvantnimi gospodarji
Tudi če praktično kvantno računalništvo še ni tu, želijo biti raziskovalci pripravljeni. Nedavna raziskava mednarodnega varnostnega sveta Neustar (NISC) je pokazala, da skoraj četrtina varnostnih strokovnjakov eksperimentira s kvantnim računalništvom in razvija strategije kot odgovor na zaskrbljenost, da bo kvantni napredek prehitel razvoj drugih varnostnih tehnologij.
Zaradi tega, kako hitro lahko izračuna podatke, obstaja tudi možnost, da se kvantno računalništvo uporablja za nagajivost, ki presega le branje e-pošte. "Kvantni računalniki bodo lahko v 3 minutah izračunali tisto, za kar bi superračunalniki običajno potrebovali 10.000 let," je dejal Jofee. "Možnost radikalnega skrajšanja tega časovnega okvira bi lahko v rokah zlonamernega akterja omogočila kibernetske napade, kakršnih še ni bilo."
Grožnja je zdaj tukaj. Ko lahko kvantni računalniki zlomijo naše šifriranje, je mogoče prebrati vse zbrane podatke iz preteklosti.
Slaba novica je, da povprečen uporabnik ne more narediti veliko za zaščito svojih podatkov pred kvantnimi računalniki, pravijo strokovnjaki. Vendar pa Nacionalni inštitut za standarde (NIST) od leta 2017 dela na razvoju kvantno odpornega kriptografskega standarda, je opozoril Easttom.
"Številni raziskovalci kriptografije, vključno z mano, delajo na analizi algoritmov, da bi ugotovili, kateri bodo najboljši kvantno odporni algoritmi," je dodal.
Eden od korakov, ki ga lahko uporabniki naredijo, da bi se zdaj nekoliko zaščitili pred kvantnimi razbijalci kod, je, da v svoje brskalnike implementirajo novo šifriranje TLS 1.3, je dejal Frantz.
"To bo pomagalo, vendar ne bo popolno," je dodal. "Druga možnost, ki je zdaj komercialno dostopna, je, da začnemo uporabljati generatorje kvantnih naključnih števil in kvantno distribucijo ključev v naših aplikacijah za prenos podatkov."
Sočna tarča za hekerje s prihodnjim dostopom do kvantnih računalnikov bi bila kriptovaluta, ki se zanaša na kriptografijo, da ostane varna in zasebna. Eno podjetje, RAIDAtech, dela na tehnologijah za kvantno varen transport in shranjevanje podatkov.
"Dosegli smo kvantno varno shranjevanje z drobljenjem podatkov, tako da je le 1/25 v katerem koli danem oblaku," je v intervjuju po elektronski pošti trdil Sean Worthington, predsednik družbe CloudCoin Consortium za kriptovalute."Strežniki se nahajajo v 20 različnih jurisdikcijah, kot so Argentina, ZDA, Švica in Rusija, če naštejemo samo nekatere. Ne morete dešifrirati nečesa, kar je v koščkih."
Ko se kvantno računalništvo v celoti pojavi, je dobro vedeti, da bo naša kriptovaluta morda varna, tudi če naša e-pošta ne bo. Morda je pravi čas za naložbo ali odprodajo kripto ali začnite bolj paziti, kaj pišete v svojih spletnih sporočilih.
