Kvantu skaitļošana, jūsu privātums un jūs

Iedomājieties, ka katrs e-pasts, bankas darījums, īsziņa vai ziņa sociālajos tīklos ir meklējama tiešsaistē vienkāršā, nešifrētā tekstā. Tas nozīmētu bezprecedenta logu mūsu dzīvē ar grūti iedomājamām sekām.

Eksperti saka, ka šī vīzija nav distopisks murgs, bet gan strauji tuvojoša realitāte, pateicoties nesenajiem sasniegumiem kvantu skaitļošanā. Datori, kas izmanto kvantu parādības, piemēram, superpozīcijas un sapīšanās, lai veiktu aprēķinus, jau sen tiek reklamēti gan kā tāls solījums, gan kā gudrinieks. Patiesība ir daudz niansētāka, taču ne mazāk biedējoša tiem, kas augstu vērtē savu privātumu.

"Kvantu skaitļošanas būtība ļauj praktiskā laikā atrisināt noteiktas problēmas, kuru atrisināšana klasiskajam datoram prasītu daudz ilgāku laiku." Čaks Īstomse-pasta intervijā sacīja Džordžtaunas Universitātes asistents pasniedzējs, kurš studē kriptogrāfiju un kvantu skaitļošanu.

"Un tā vienkārši notiek, ka šīs matemātiskās problēmas, kurās kvantu datori ir labas, ir arī matemātiskas problēmas, kas veido pamatu RSA, Difija-Helmena, Eliptiskās līknes un saistīto drošības nodrošināšanai algoritmi."

Šifrēšana ir visur

Mēs paļaujamies uz šifrēšanu, lai aizsargātu ierīces un sensitīvus datus. Viens no galvenajiem iemesliem ir tas, cik ilgs laiks nepieciešams, lai pārtrauktu šifrēšanu, izmantojot pašreizējo aparatūru.

"Lai gan teorētiski tas ir iespējams, tas ir ļoti grūti praksē, jo tas aizņemtu neticami ilgu laiku ar standarta dators — padomājiet par triljoniem vai pat kvadriljoniem gadu," sacīja Rodnijs Džofe, vecākais viceprezidents un kolēģis. plkst tehnoloģiju uzņēmums Neustar, teikts e-pasta intervijā.

Taču kvantu datori darbojas savādāk nekā sistēmas, pie kurām esam pieraduši, un tie ir jaudīgāki un efektīvāki. Kvantu datori ļauj izmantot dažādas klases algoritmus, ko klasiskajiem datoriem nav iespējams izpildīt.

"Tā kā mēs izmantojam dabas datora spēku — kvantu līmeņa aprēķinus, mēs matemātikas mīklā varam atrast modeļus, kas piedāvās dažus iespējamos risinājumus šai sarežģītajai matemātikas mīklai." Terils Francse-pasta intervijā sacīja Harisburgas Zinātnes un tehnoloģijas universitātes profesors, kurš pēta kiberdrošību. "Daba vienlaikus var aprēķināt bezgalīgu daudzumu mainīgo lielumu, piemēram, kā daba izlemj, kādā virzienā pūš vējš vai siltums, kas pārvietojas šķidrumā."

Nāks ātrāk, nekā jūs domājat

Diena, kad var sabojāt standarta drošības algoritmus, ir tuvāk, nekā daudzi cilvēki domā, uzskata Pols Lipmans, uzņēmuma izpilddirektors. kiberdrošības uzņēmums BullGuard.

"Praksē kvantu datoram būtu nepieciešams apmēram miljons kubitu, lai izjauktu RSA," sacīja Lipmans. "Lielākais kvantu dators pašlaik ir mazāks par 100 kubitiem. Pašreizējie IonQ un IBM ceļveži liecina, ka līdz šīs desmitgades beigām mēs sasniegsim miljonu atzīmi.

Dažas valstis jau domā uz priekšu, uzņemot daudz datu, ko aizsargā paroles, kuras tagad nevar uzlauzt, taču tās tiks veiktas, kad tiešsaistē nonāks lieljaudas kvantu datori, sacīja Francs. "Draudi tagad ir šeit," viņš piebilda. "Kad kvantu datori var izjaukt mūsu šifrēšanu, var nolasīt visus savāktos datus no pagātnes."

Kvantu datori strauji kļūst ātrāki. Pētnieki Ķīnas Zinātnes un tehnoloģijas universitātē Hefei nesen paziņoja viņi ir izstrādājuši kvantu datoru, kas spēj darboties 100 triljonus reižu ātrāk nekā pasaulē ātrākie superdatori. Ziņas seko virknei nesenu pavērsienu kvantu skaitļošanā no tādiem uzņēmumiem kā Google, IBM un Microsoft, kā arī valdības centieniem ASV, Ķīnā un citās valstīs.

"Šīs norises ir izraisījušas daudzus jautājumus par to, ko tieši kvantu skaitļošanas jauda nozīmē kiberdrošības nākotnei," sacīja Joffe. "Reaģēšanai uz šiem sasniegumiem jābūt drošības nozares galvenajai prioritātei. Tas galu galā ietver pamatu likšanu algoritmu, stratēģiju un sistēmu atjaunošanai, kas veido mūsu pašreizējo kiberdrošības pieeju.

Aizstāvoties pret mūsu kvantu valdniekiem

Pat ja praktiskā kvantu skaitļošana vēl nav pieejama, pētnieki vēlas būt gatavi. Jaunākie Neustar Starptautiskās drošības padomes (NISC) pētījumi atklāja, ka gandrīz ceturtā daļa drošības speciālistu eksperimentē ar kvantu skaitļošana un stratēģiju izstrāde, reaģējot uz bažām, ka kvantu sasniegumi apsteigs citu drošības jomu attīstību tehnoloģijas.

Pastāv arī iespēja, ka kvantu skaitļošana var tikt izmantota nedarbiem, ne tikai lasot e-pastus, jo tā var aprēķināt datus. "Kvantu datoriem būs iespēja 3 minūtēs aprēķināt to, ko parasti superdatoriem vajadzētu sasniegt 10 000 gadu laikā," sacīja Džofijs. "Iespēja radikāli saīsināt šo laika grafiku ļaunprātīga dalībnieka rokās varētu nodrošināt kiberuzbrukumus atšķirībā no iepriekš redzētā."

Sliktās ziņas ir tādas, ka vidusmēra lietotājs nevar darīt daudz, lai aizsargātu savus datus no kvantu datoriem, saka eksperti. Tomēr Nacionālais standartu institūts (NIST) kopš 2017. gada ir strādājis pie kvantu izturīgas kriptogrāfijas standarta izstrādes, atzīmēja Easttom.

"Tāpat daudzi kriptogrāfijas pētnieki, tostarp es, strādā pie algoritmu analīzes, lai noteiktu, kuri būs labākie kvantu izturīgie algoritmi," viņš piebilda.

Viens solis, ko lietotāji var spert, lai tagad kļūtu drošāki no kvantu kodu lauzējiem, ir ieviest jauno TLS 1.3 šifrēšana savās pārlūkprogrammās, sacīja Francs.

"Tas palīdzēs, bet nebūs ideāls," viņš piebilda. "Otra iespēja, kas tagad ir komerciāli pieejama, ir sākt izmantot kvantu nejaušo skaitļu ģeneratorus un kvantu atslēgu sadali mūsu datu transporta lietojumprogrammās."

Sulīgs mērķis hakeriem, kuriem nākotnē būs piekļuve kvantu datoriem, būtu kriptovalūta, kas balstās uz kriptogrāfiju, lai saglabātu tās drošību un privātumu. Viens uzņēmums, RAIDAtech, strādā pie tehnoloģijām, lai kvantiski droši transportētu un uzglabātu datus.

"Mēs esam panākuši kvantu drošu krātuvi, sasmalcinot datus tā, lai tikai 1/25 daļa no tiem atrastos jebkurā konkrētajā mākonī," sacīja Šons Vortingtons. kriptovalūtu uzņēmums CloudCoin Consortium, apgalvoja e-pasta intervijā. "Serveri atrodas 20 dažādās jurisdikcijās, piemēram, Argentīnā, ASV, Šveicē un Krievijā, lai nosauktu tikai dažus. Jūs nevarat atšifrēt kaut ko, kas ir drupināts."

Ir labi zināt, kad kvantu skaitļošana pilnībā atklājas, ka mūsu kriptovalūta var būt droša pat tad, ja mūsu e-pasta ziņojumi nebūs droši. Tas varētu būt piemērots brīdis, lai ieguldītu vai pārdotu kriptovalūtu, vai sāktu būt uzmanīgākam attiecībā uz to, ko rakstāt savos tiešsaistes ziņojumos.