Γιατί η πρόοδος του Quantum Computing εγείρει ανησυχίες για το απόρρητο

Οι πρόσφατες εξελίξεις στον κβαντικό υπολογισμό θα μπορούσαν να σημαίνουν ένα ταχύτερο Διαδίκτυο, αλλά επίσης εγείρει ανησυχίες μεταξύ ορισμένων υποστηρικτών της ιδιωτικής ζωής που προειδοποιούν ότι οι κβαντικές ανακαλύψεις θα μπορούσαν να θέσουν σε κίνδυνο τα δεδομένα των χρηστών.

Μια διεθνής ερευνητική ομάδα έκανε πρόσφατα ένα άλμα προς την οικοδόμηση ενός υψηλής απόδοσης, κλιμακούμενου «κβαντικού». Διαδίκτυο." Η ομάδα πέτυχε σταθερή τηλεμεταφορά μεγάλων αποστάσεων μέσω 27 μιλίων οπτικής ίνας, σύμφωνα με α νέο χαρτί στο περιοδικό με κριτές

PRX Quantum. Ένα λειτουργικό κβαντικό Διαδίκτυο θα άλλαζε δραματικά τα πεδία της ασφαλούς επικοινωνίας, της αποθήκευσης δεδομένων και των υπολογιστών.

"Σε αυτή τη νέα μελέτη επιδεικνύουμε την κβαντική τηλεμεταφορά φωτονικών κβαντικών καταστάσεων", ο συν-συγγραφέας της μελέτης Daniel Oblak, επίκουρος καθηγητής φυσικής στο Πανεπιστήμιο του Κάλγκαρι. είπε σε δελτίο τύπου. "Αυτή η εργασία πληροί τα τεχνολογικά κριτήρια αναφοράς που απαιτούνται για ένα κβαντικό σύστημα Διαδικτύου σε πολύ υψηλό βαθμό."

Το Quantum Internet μπορεί να σημαίνει ταχύτερες επικοινωνίες

Οι ερευνητές πραγματοποίησαν τις μετρήσεις σε δύο συστήματα τηλεμεταφοράς που κατασκευάστηκαν από ερευνητές του Caltech. Αυτές οι κλίνες δοκιμών κβαντικού δικτύου χρησιμοποιούν υπερσύγχρονους ανιχνευτές φωτός στερεάς κατάστασης σε συμπαγή ρύθμιση βασισμένη σε ίνες και δυνατότητα σχεδόν αυτόνομης απόκτησης δεδομένων, ελέγχου, παρακολούθησης, συγχρονισμού, και ανάλυση.

«Είμαστε ενθουσιασμένοι με τα νέα αποτελέσματα», ο συν-συγγραφέας Παναγιώτης Σπεντζούρης, επικεφαλής του προγράμματος Fermilab κβαντικής επιστήμης, είπε σε δελτίο τύπου. «Αυτό είναι ένα βασικό επίτευγμα στον δρόμο για την οικοδόμηση μιας τεχνολογίας που θα επαναπροσδιορίσει τον τρόπο με τον οποίο διεξάγουμε την παγκόσμια επικοινωνία».

Η πρόσφατη ανακάλυψη στο Fermilab είναι μόνο ένα από τα πολλά πρόσφατες προόδους στον κβαντικό υπολογισμό. Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας της Κίνας στο Χεφέι έχει αναπτύξει ένας κβαντικός υπολογιστής που είναι 100 τρισεκατομμύρια φορές ταχύτερος από τους ταχύτερους υπερυπολογιστές. Οι κβαντικοί υπολογιστές επιτρέπουν μια διαφορετική κατηγορία αλγορίθμων που είναι αδύνατο να εκτελέσουν οι κλασικοί υπολογιστές.

Το Quantum θα μπορούσε να σπάσει την ασφάλεια

Μια παρενέργεια για τους χρήστες με την έλευση των κβαντικών υπολογιστών είναι ότι τα τρέχοντα συστήματα ασφαλείας θα μπορούσαν να γίνουν εύκολο να παραβιαστούν. Ο κβαντικός υπολογιστής θα μπορούσε να επιτρέψει σε κακόβουλους χάκερ να υπονομεύσουν πρωτόκολλα Διαδικτύου όπως το HTTPS και το TLS απαιτείται για ασφαλή περιήγηση, διαδικτυακές τραπεζικές συναλλαγές και ηλεκτρονικές αγορές, Ulf Mattsson, Chief Strategist Security στο εταιρεία κυβερνοασφάλειας Protegrity, είπε σε συνέντευξη μέσω email.

«Αυτή η απειλή θα μπορούσε να επηρεάσει τα πάντα, από τις στρατιωτικές επικοινωνίες μέχρι τα αρχεία υγείας», πρόσθεσε. «Ουσιαστικά, σχεδόν όλα τα σημερινά συστήματα που απαιτούν ασφάλεια, απόρρητο ή εμπιστοσύνη θα επηρεαστούν.

Μια άλλη απειλή του κβαντικού υπολογισμού είναι η ικανότητα να δοκιμάζονται πολλές, πολλές μεταθέσεις ταυτόχρονα, που σημαίνει ότι οποιοδήποτε σύστημα μπορεί να είναι «βίαιο αναγκασμένο» θα είναι ιδιαίτερα ευαίσθητο. Το RSA, για παράδειγμα, μπορεί να σπάσει εάν μπορείτε να συνυπολογίσετε τεράστιους αριθμούς. Ωστόσο, τεχνολογίες όπως η κρυπτογράφηση ελλειπτικής καμπύλης (ECC) θα ήταν πολύ λιγότερο ευαίσθητες».

Το Εθνικό Ινστιτούτο Προτύπων και Τεχνολογίας των ΗΠΑ (NIST) εργάζεται για ένα πρότυπο μετα-κβαντικής κρυπτογραφίας και σχεδιάζει να δημοσιεύσει ένα προσχέδιο σε ένα ή δύο χρόνια, είπε ο Mattsson.

Ερευνητές στο Τεχνικό Πανεπιστήμιο του Darmstadt αξιολόγησαν νέες μεθόδους που βασίζονται στην κρυπτογραφία πλέγματος, επίσης δημοφιλείς στην ομομορφική κρυπτογράφηση. «Οι νέες μέθοδοι θα προστεθούν σε προγράμματα περιήγησης ιστού και άλλες διαδικτυακές εφαρμογές και θα ενσωματωθούν με τυπικά πρωτόκολλα Διαδικτύου όπως το HTTPS», πρόσθεσε ο Mattsson.

Κανείς δεν ξέρει πόσο σύντομα ο κβαντικός υπολογιστής θα αποτελέσει απειλή για τα δεδομένα των χρηστών, λένε οι ειδικοί. «Το μόνο που μπορούμε να κάνουμε είναι να υποθέσουμε», είπε ο ειδικός σε θέματα ασφάλειας δεδομένων Άλαν Μάγιερς σε συνέντευξη μέσω email.

Οι πιο ισχυροί κβαντικοί υπολογιστές που κατασκευάζονται αυτή τη στιγμή είναι όλοι λιγότερο από 100 qubits. Η IBM υπόσχεται α Υπολογιστής 1.000 qubit έως το 2023. «Οι ερευνητές εκτιμούν ότι θα χρειαστούν έναν κβαντικό υπολογιστή με αρκετές χιλιάδες qubits για να μπορέσουν να σπάσουν τα τρέχοντα πρότυπα κρυπτογράφησης», πρόσθεσε ο Myers.

Ο μόνος τρόπος για την προστασία των χρηστών του Διαδικτύου είναι η χρήση συστημάτων που χρησιμοποιούν κβαντική υπολογιστική «για την καταπολέμηση της φωτιάς με τη φωτιά, ας πούμε έτσι». Ahmad Malkawi, δήλωσε ο Διευθύνων Σύμβουλος της Global Telecom, μιας εταιρείας Internet of Things, σε μια συνέντευξη μέσω email. Οι ερευνητές εργάζονται σε μια πραγματική γεννήτρια τυχαίων τυχαίων αριθμών (QRNG) που αναμένεται να κυκλοφορήσει τα επόμενα χρόνια, είπε.

Ο κβαντικός υπολογιστής είναι ένα μακρινό όνειρο εδώ και δεκαετίες. Τώρα που οι κβαντικοί υπολογιστές έρχονται πιο κοντά στην πραγματικότητα, οι χρήστες θα πρέπει να σκέφτονται πολύ την ασφάλεια των δεδομένων τους.