Kvantno računalstvo, vaša privatnost i vi

Zamislite da se svaka e-poruka, bankovna transakcija, tekst ili objava na društvenim mrežama koju ste dovršili mogu pretraživati ​​na internetu u običnom, nešifriranom tekstu. To bi značilo da imamo prozor bez presedana u naše živote s posljedicama koje je teško zamisliti.

Stručnjaci kažu da ova vizija nije distopijska noćna mora, već stvarnost koja se brzo približava zbog nedavnog napretka u kvantnom računarstvu. Računala koja koriste kvantne fenomene kao što su superpozicija i isprepletenost za obavljanje računanja dugo su reklamirana i kao daleka obećanja i kao ludak. Istina je nijansiranija, ali ništa manje zastrašujuća za one koji cijene svoju privatnost.

"Priroda kvantnog računanja omogućuje mu rješavanje određenih problema u praktičnom vremenu, za koje bi klasičnom računalu bilo potrebno mnogo više vremena za rješavanje", Chuck Easttom, pomoćni predavač na Sveučilištu Georgetown, koji proučava kriptografiju i kvantno računanje, rekao je u intervjuu e-poštom.

"I jednostavno se dogodi da su ovi matematički problemi u kojima su kvantna računala dobri, također matematički problemi koji čine osnovu za sigurnost RSA, Diffie-Hellman, eliptične krivulje i srodnih algoritmi."

Šifriranje je posvuda

Oslanjamo se na enkripciju za zaštitu uređaja i osjetljivih podataka. Jedan od glavnih razloga je taj koliko je vremena potrebno za razbijanje enkripcije pomoću trenutnog hardvera.

"Iako je u teoriji moguće puknuti, u praksi je to vrlo teško jer bi za to trebalo nevjerojatno dugo vremena s standardno računalo - zamislite vremenske skale od trilijuna ili čak kvadrilijuna godina", Rodney Joffe, viši potpredsjednik i kolega na tehnološka tvrtka Neustar, rekao je u intervjuu e-poštom.

Ali kvantna računala rade drugačije od sustava na koje smo navikli, a snažnija su i učinkovitija. Kvantna računala dopuštaju drugačiju klasu algoritama koje je nemoguće izvesti klasičnim računalima.

"Budući da koristimo snagu prirodnog računala - računanje na kvantnoj razini - možemo pronaći obrasce u matematičkoj zagonetki koji će ponuditi nekoliko mogućih rješenja te teške matematičke zagonetke", Terrill Frantz, profesor na Harrisburg University of Science and Technology, koji proučava kibernetičku sigurnost, rekao je u intervjuu e-poštom. "Priroda može izračunati beskrajnu količinu varijabli u isto vrijeme—na primjer kako priroda odlučuje na koji način vjetar puše ili toplina koja se kreće u tekućini."

Dolazi prije nego što mislite

Dan kada se standardni sigurnosni algoritmi mogu razbiti bliži je nego što mnogi misle, kaže Paul Lipman, izvršni direktor tvrtka za kibernetičku sigurnost BullGuard.

"U praksi bi kvantnom računalu bilo potrebno oko milijun kubita da razbije RSA", rekao je Lipman. „Najveće kvantno računalo trenutno ima manje od 100 kubita. Trenutni planovi poput IonQ-a i IBM-a sugeriraju da ćemo do kraja ovog desetljeća dosegnuti milijunsku granicu."

Neke zemlje već razmišljaju unaprijed upijajući mnogo podataka zaštićenih lozinkama koje se sada ne mogu razbiti, ali će biti kada se kvantna računala velike snage postave online, rekao je Frantz. "Prijetnja je sada ovdje", dodao je. "Kada kvantna računala mogu razbiti našu enkripciju, tada se mogu pročitati svi prikupljeni podaci iz prošlosti."

Kvantna računala postaju brža brzim tempom. Istraživači sa Sveučilišta znanosti i tehnologije Kine u Hefeiju nedavno najavljeno razvili su kvantno računalo koje može raditi 100 trilijuna puta brže od najbržih svjetskih superračunala. Vijest prati niz nedavnih prekretnica u kvantnom računalstvu tvrtki poput Googlea, IBM-a i Microsofta te vladinih napora u SAD-u, Kini i drugim zemljama.

"Ovaj razvoj događaja doveo je do toga da se mnogi pitaju što točno znači moć kvantnog računanja za budućnost kibernetičke sigurnosti", rekao je Joffe. „Reagiranje na ovaj napredak trebao bi biti glavni prioritet za sigurnosnu industriju. To u konačnici uključuje početak postavljanja temelja za ponovnu izgradnju algoritama, strategija i sustava koji čine naš trenutni pristup kibernetičkoj sigurnosti."

Braneći se od naših kvantnih gospodara

Čak i ako praktično kvantno računanje nije tu, istraživači žele biti spremni. Nedavno istraživanje Međunarodnog sigurnosnog vijeća Neustar (NISC) pokazalo je da gotovo četvrtina sigurnosnih stručnjaka eksperimentira s kvantno računanje i razvoj strategija kao odgovor na zabrinutost da će kvantni napredak nadmašiti razvoj druge sigurnosti tehnologije.

Postoji i potencijal da se kvantno računalstvo koristi za nestašluke osim čitanja e-pošte, zbog toga koliko brzo može izračunati podatke. "Kvantna računala imat će sposobnost izračunati u 3 minute ono što bi superračunalima normalno trebalo 10.000 godina da postignu", rekao je Jofee. "Potencijal radikalnog skraćivanja tog vremenskog okvira mogao bi, u rukama zlonamjernog aktera, omogućiti kibernetičke napade za razliku od bilo čega što je ranije viđeno."

Loša vijest je da prosječni korisnik ne može učiniti mnogo da zaštiti svoje podatke od kvantnih računala, kažu stručnjaci. Međutim, Nacionalni institut za standarde (NIST) od 2017. radi na razvoju kvantno otpornog kriptografskog standarda, istaknuo je Easttom.

"Također, mnogi istraživači kriptografije, uključujući mene, rade na analizi algoritama kako bi odredili koji će biti najbolji kvantno otporni algoritmi", dodao je.

Jedan korak koji korisnici sada mogu poduzeti kako bi bili malo sigurniji od kvantnih razbijača šifri je implementacija novog TLS 1.3 enkripcija u njihovim preglednicima, rekao je Frantz.

"Ovo će pomoći, ali neće biti savršeno", dodao je. "Druga opcija, koja je sada komercijalno dostupna, je da počnemo koristiti kvantne generatore slučajnih brojeva i kvantnu distribuciju ključeva u našim aplikacijama za prijenos podataka."

Sočna meta za hakere s budućim pristupom kvantnim računalima bila bi kriptovaluta, koja se oslanja na kriptografiju kako bi bila sigurna i privatna. Jedna tvrtka, RAIDAtech, radi na tehnologijama za prijenos i pohranu podataka koji su kvantno sigurni.

"Postigli smo kvantno sigurnu pohranu usitnjavanjem podataka tako da je samo 1/25 u bilo kojem oblaku", Sean Worthington, predsjednik tvrtka za kriptovalute CloudCoin Consortium, tvrdio je u intervjuu e-poštom. „Poslužitelji se nalaze u 20 različitih jurisdikcija poput Argentine, SAD-a, Švicarske i Rusije, da spomenemo samo neke. Ne možete dešifrirati nešto što je u komadićima."

Dobro je znati kada se kvantno računalstvo u potpunosti pojavi da bi naša kriptovaluta mogla biti sigurna čak i ako naši e-mailovi neće biti. Možda je dobro vrijeme za ulaganje ili odustajanje od kriptovalute ili za početak paziti na ono što pišete u svojim online porukama.