Zašto napredak u kvantnom računarstvu izaziva zabrinutost zbog privatnosti

Nedavni napredak u kvantnom računalstvu mogao bi značiti brži internet, ali također izaziva zabrinutost među nekim zagovornicima privatnosti koji upozoravaju da bi kvantni prodori mogli ugroziti podatke korisnika.

Međunarodni istraživački tim nedavno je napravio iskorak prema izgradnji visokoučinkovitog, skalabilnog "kvanta internet." Tim je postigao trajnu teleportaciju na velike udaljenosti kroz 27 milja optičkih vlakana, prema a novi papir u recenziranom časopisu PRX Quantum. Funkcionalni kvantni internet dramatično bi promijenio područja sigurne komunikacije, pohrane podataka i računalstva.

"U ovoj novoj studiji pokazujemo kvantnu teleportaciju fotonskih kvantnih stanja", koautor studije Daniel Oblak, docent fizike na Sveučilištu u Calgaryju, rečeno je u priopćenju. "Ovaj rad zadovoljava tehnološka mjerila potrebna za kvantni internetski sustav u vrlo visokom stupnju."

Kvantni internet može značiti bržu komunikaciju

Istraživači su izveli mjerenja na dva teleportacijska sustava koja su izgradili istraživači Caltecha. Ovi testni stolovi za kvantne mreže koriste najsuvremenije poluprovodničke svjetlosne detektore u kompaktnom postavka temeljena na vlaknima i ima gotovo autonomno prikupljanje podataka, kontrolu, praćenje, sinkronizaciju, i analiza.

"Oduševljeni smo novim rezultatima", koautor Panagiotis Spentzouris, voditelj kvantnog znanstvenog programa Fermilab, rečeno je u priopćenju. "Ovo je ključno postignuće na putu izgradnje tehnologije koja će redefinirati način na koji provodimo globalnu komunikaciju."

Nedavni proboj u Fermilabu samo je jedan od brojnih nedavni napredak u kvantnom računarstvu. Istraživači sa Sveučilišta znanosti i tehnologije Kine u Hefeiju razvili su se kvantno računalo koje je 100 trilijuna puta brže od najbržih superračunala. Kvantna računala dopuštaju drugačiju klasu algoritama koje je nemoguće izvesti klasičnim računalima.

Quantum bi mogao probiti sigurnost

Jedna nuspojava za korisnike s pojavom kvantnog računalstva je da bi trenutne sigurnosne sheme mogle postati lako razbiti. Kvantno računalstvo moglo bi omogućiti zlonamjernim hakerima da ugroze internetske protokole kao što su HTTPS i TLS potrebno za sigurno pregledavanje, internetsko bankarstvo i online kupovinu, Ulf Mattsson, glavni sigurnosni strateg kod tvrtka za kibernetičku sigurnost Protegrity, rekao je u intervjuu e-poštom.

"Ova prijetnja mogla bi utjecati na sve, od vojnih komunikacija do zdravstvenih kartona", dodao je. "U suštini, gotovo svi današnji sustavi koji zahtijevaju sigurnost, privatnost ili povjerenje bili bi pogođeni.

Još jedna prijetnja kvantnog računanja je mogućnost isprobavanja mnogo, mnogo permutacija odjednom, što znači da bi svaki sustav koji se može 'grubo prisiliti' bio posebno osjetljiv. RSA, na primjer, može se pokvariti ako možete faktorizirati ogromne brojeve; međutim, tehnologije poput kripto eliptičke krivulje (ECC) bile bi mnogo manje osjetljive."

Američki nacionalni institut za standarde i tehnologiju (NIST) radi na post-kvantnom kriptografskom standardu i planira objaviti nacrt za jednu ili dvije godine, rekao je Mattsson.

Istraživači s Tehničkog sveučilišta u Darmstadtu procijenili su nove metode temeljene na rešetkastoj kriptografiji, također popularne u homomorfnoj enkripciji. "Nove metode bit će dodane web preglednicima i drugim internetskim aplikacijama i integrirane sa standardnim internetskim protokolima kao što je HTTPS", dodao je Mattsson.

Nitko ne zna koliko će brzo kvantno računalstvo biti prijetnja podacima korisnika, kažu stručnjaci. "Sve što možemo učiniti je pretpostaviti," rekao je stručnjak za sigurnost podataka Alan Myers u intervjuu e-poštom.

Najmoćnija kvantna računala koja su trenutno izgrađena imaju manje od 100 kubita. IBM obećava a Računalo od 1000 kubita do 2023. "Istraživači procjenjuju da će im trebati kvantno računalo s nekoliko tisuća kubita kako bi mogli razbiti trenutne standarde šifriranja", dodao je Myers.

Jedini način zaštite korisnika interneta je korištenje sustava koji koriste kvantno računanje "za borbu protiv vatre vatrom, da tako kažem", Ahmad Malkawi, izvršni direktor Global Telecoma, tvrtke Internet of Things, rekao je u intervjuu e-poštom. Istraživači rade na kvantnom kvantnom generatoru slučajnih brojeva (QRNG) za koji se očekuje da će biti lansiran u sljedećih nekoliko godina, rekao je.

Kvantno računalstvo je već desetljećima daleki san. Sada kada se kvantna računala približavaju stvarnosti, korisnici bi trebali dobro razmisliti o sigurnosti svojih podataka.