Miksi kvanttitietokoneiden edistysaskeleet lisäävät tietosuojahuolia?

Viimeaikaiset edistysaskeleet kvanttilaskennassa voivat tarkoittaa nopeampaa Internetiä, mutta se herättää myös huolta joidenkin yksityisyyden puolestapuhujien keskuudessa, jotka varoittavat, että kvanttiläpimurrot voivat vaarantaa käyttäjien tiedot.

Kansainvälinen tutkimusryhmä otti äskettäin harppauksen kohti tehokkaan, skaalautuvan "kvantin" rakentamista Internet." Tiimi saavutti jatkuvan, pitkän matkan teleportaation 27 mailin optisen kuidun kautta, a mukaan uusi paperi vertaisarvioidussa lehdessä PRX Quantum. Toimiva kvanttiinternet muuttaisi dramaattisesti suojatun viestinnän, tiedontallennus- ja laskenta-aloja.

"Tässä uudessa tutkimuksessa osoitamme fotonisten kvanttitilojen kvanttiteleportaation", tutkimuksen toinen kirjoittaja Daniel Oblak, fysiikan apulaisprofessori Calgaryn yliopistosta. sanoi tiedotteessa. "Tämä työ täyttää kvantti-internet-järjestelmän tekniset vaatimukset erittäin korkealla tasolla."

Kvantti Internet voi tarkoittaa nopeampaa viestintää

Tutkijat suorittivat mittaukset kahdella Caltechin tutkijoiden rakentamalla teleportaatiojärjestelmällä. Näissä kvanttiverkkotesteissä käytetään huippuluokan puolijohdevaloilmaisimia kompaktissa kuitupohjainen asennus ja lähes autonominen tiedonkeruu, ohjaus, valvonta, synkronointi, ja analyysi.

"Olemme innoissamme uusista tuloksista", toinen kirjoittaja Panagiotis Spentzouris, Fermilab-kvanttitiedeohjelman johtaja, sanoi tiedotteessa. "Tämä on keskeinen saavutus rakentaessamme teknologiaa, joka määrittelee uudelleen tapamme, jolla käytämme maailmanlaajuista viestintää."

Fermilabin viimeaikainen läpimurto on vain yksi monista Viimeaikaiset edistysaskeleet kvanttilaskennassa. Kiinan tiede- ja teknologiayliopiston tutkijat Hefeissä ovat kehittäneet kvanttitietokone, joka on 100 biljoonaa kertaa nopeampi kuin nopeimmat supertietokoneet. Kvanttitietokoneet mahdollistavat eri luokan algoritmeja, joita klassiset tietokoneet eivät pysty suorittamaan.

Kvantti voi rikkoa turvallisuuden

Yksi sivuvaikutus käyttäjille kvanttilaskennan myötä on se, että nykyiset suojausjärjestelmät voivat tulla helposti murtumattomiksi. Kvanttilaskennan avulla haitalliset hakkerit voivat vaarantaa Internet-protokollat, kuten HTTPS ja TLS tarvitaan turvalliseen selaamiseen, verkkopankkitoimintaan ja verkkokaupankäyntiin, Ulf Mattsson, turvallisuusstrategi osoitteessa kyberturvallisuusyritys Protegrity, sanoi sähköpostihaastattelussa.

"Tämä uhka voi vaikuttaa kaikkeen sotilasviestinnästä terveystietoihin", hän lisäsi. "Pohjimmiltaan tämä vaikuttaa lähes kaikkiin nykypäivän järjestelmiin, jotka vaativat turvallisuutta, yksityisyyttä tai luottamusta.

Toinen kvanttilaskennan uhka on kyky kokeilla monia, monia permutaatioita kerralla, mikä tarkoittaa, että mikä tahansa järjestelmä, joka voidaan "raakasti pakottaa", olisi erityisen herkkä. Esimerkiksi RSA voidaan rikkoa, jos voit ottaa huomioon suuria lukuja; Elliptisen käyrän salaustekniikan (ECC) kaltaiset tekniikat olisivat kuitenkin paljon vähemmän herkkiä."

Yhdysvaltain kansallinen standardisointi- ja teknologiainstituutti (NIST) työskentelee kohti post-kvanttisalausstandardia ja aikoo julkaista luonnoksen vuoden tai kahden sisällä, Mattsson sanoi.

Darmstadtin teknisen yliopiston tutkijat arvioivat uusia menetelmiä, jotka perustuvat myös homomorfisessa salauksessa suosittuun hilasalaukseen. "Uudet menetelmät lisätään verkkoselaimiin ja muihin Internet-sovelluksiin ja integroidaan standardiin Internet-protokolliin, kuten HTTPS", Mattsson lisäsi.

Kukaan ei tiedä, kuinka pian kvanttilaskenta on uhka käyttäjien tiedoille, asiantuntijat sanovat. "Voimme vain arvailla" Tietoturvaasiantuntija Alan Myers sanoi sähköpostihaastattelussa.

Tehokkaimmat tällä hetkellä rakennetut kvanttitietokoneet ovat kaikki alle 100 kubittia. IBM lupaa a 1000 kubitin tietokone vuoteen 2023 mennessä. "Tutkijat arvioivat, että he tarvitsevat useiden tuhansien kubittien kvanttitietokoneen voidakseen rikkoa nykyiset salausstandardit", Myers lisäsi.

Ainoa tapa suojata Internetin käyttäjiä on käyttää järjestelmiä, jotka käyttävät kvanttilaskentaa "tulella taistelemaan niin sanotusti tulella". Ahmad Malkawi, Internet of Things -yhtiön Global Telecomin toimitusjohtaja sanoi sähköpostihaastattelussa. Tutkijat työskentelevät todellisen satunnaisavaimen Quantum Random Number Generator (QRNG) parissa, jonka odotetaan käynnistyvän muutaman seuraavan vuoden aikana, hän sanoi.

Kvanttilaskenta on ollut kaukainen unelma vuosikymmeniä. Nyt kun kvanttitietokoneet ovat tulossa lähemmäksi todellisuutta, käyttäjien tulisi miettiä tarkasti tietojensa turvallisuutta.