Obliczenia kwantowe, Twoja prywatność i Ty

Wyobraź sobie, że każdy ukończony e-mail, transakcja bankowa, tekst lub post w mediach społecznościowych można przeszukiwać online w postaci zwykłego, niezaszyfrowanego tekstu. Oznaczałoby to bezprecedensowe okno na nasze życie z trudnymi do wyobrażenia konsekwencjami.

Eksperci twierdzą, że ta wizja nie jest dystopijnym koszmarem, ale szybko nadchodzącą rzeczywistością ze względu na ostatnie postępy w obliczeniach kwantowych. Komputery, które wykorzystują do obliczeń zjawiska kwantowe, takie jak superpozycja i splątanie, od dawna są reklamowane jako odległa obietnica i boogeyman. Prawda jest bardziej zniuansowana, ale nie mniej przerażająca dla tych, którzy cenią swoją prywatność.

„Natura obliczeń kwantowych pozwala im rozwiązać w praktyce pewne problemy, których rozwiązanie klasycznemu komputerowi zajęłoby znacznie więcej czasu” Chuck Easttom, adiunkt na Georgetown University, który studiuje kryptografię i obliczenia kwantowe, powiedział w e-mailowym wywiadzie.

„I tak się składa, że ​​te matematyczne problemy, w których komputery kwantowe są dobre, są również problemy matematyczne, które stanowią podstawę bezpieczeństwa RSA, Diffie-Hellmana, krzywej eliptycznej i pokrewnych algorytmy."

Szyfrowanie jest wszędzie

Polegamy na szyfrowaniu w celu ochrony urządzeń i wrażliwych danych. Jednym z głównych powodów jest to, jak długo trwa złamanie szyfrowania przy użyciu obecnego sprzętu.

„Chociaż możliwe do złamania w teorii, jest to bardzo trudne w praktyce, ponieważ zajęłoby to niewiarygodnie dużo czasu przy standardowy komputer — pomyśl o skali czasowej bilionów, a nawet biliardów lat”, Rodney Joffe, starszy wiceprezes i współpracownik w firma technologiczna Neustar, powiedział w e-mailowym wywiadzie.

Ale komputery kwantowe działają inaczej niż systemy, do których jesteśmy przyzwyczajeni, i są mocniejsze i skuteczniejsze. Komputery kwantowe umożliwiają inną klasę algorytmów, które są niemożliwe do wykonania przez klasyczne komputery.

„Ponieważ korzystamy z mocy komputera natury – obliczeń na poziomie kwantowym – możemy znaleźć wzory w zagadce matematycznej, które zaoferują kilka możliwych rozwiązań tej trudnej zagadki matematycznej”. Straszny Frantz, profesor z Harrisburg University of Science and Technology, który bada cyberbezpieczeństwo, powiedział w e-mailowym wywiadzie. „Natura może jednocześnie obliczyć nieskończoną liczbę zmiennych — na przykład sposób, w jaki natura decyduje, w którą stronę wieje wiatr, lub ciepło poruszające się w cieczy”.

Już wcześniej niż myślisz

Według Paula Lipmana, CEO of., dzień, w którym można złamać standardowe algorytmy bezpieczeństwa, jest bliższy niż wielu ludziom się wydaje firma zajmująca się cyberbezpieczeństwem BullGuard.

„W praktyce komputer kwantowy wymagałby rzędu miliona kubitów, aby złamać RSA” – powiedział Lipman. „Największy komputer kwantowy ma obecnie mniej niż 100 kubitów. Aktualne mapy drogowe firm takich jak IonQ i IBM sugerują, że do końca tej dekady osiągniemy milion.

Niektóre kraje już myślą o przyszłości, wchłaniając wiele danych chronionych hasłami, których nie można teraz złamać, ale nastąpi to, gdy komputery kwantowe o dużej mocy staną się online, powiedział Frantz. „Zagrożenie jest teraz tutaj” – dodał. „Kiedy komputery kwantowe mogą złamać nasze szyfrowanie, można odczytać wszystkie zebrane dane z przeszłości”.

Komputery kwantowe stają się coraz szybsze w szybkim tempie. Naukowcy z Uniwersytetu Nauki i Technologii Chin w Hefei niedawno ogłoszone opracowali komputer kwantowy, który może działać 100 bilionów razy szybciej niż najszybsze superkomputery na świecie. Wiadomości te dotyczą szeregu ostatnich kamieni milowych w dziedzinie obliczeń kwantowych, dokonanych przez firmy takie jak Google, IBM i Microsoft, oraz wysiłków rządów w Stanach Zjednoczonych, Chinach i innych krajach.

„Te zmiany doprowadziły wielu do kwestionowania, co dokładnie oznacza moc obliczeń kwantowych dla przyszłości cyberbezpieczeństwa” – powiedział Joffe. „Reagowanie na te postępy powinno być najwyższym priorytetem dla branży bezpieczeństwa. Ostatecznie oznacza to rozpoczęcie kładzenia fundamentów pod przebudowę algorytmów, strategii i systemów, które tworzą nasze obecne podejście do cyberbezpieczeństwa”.

Obrona przed naszymi kwantowymi władcami

Nawet jeśli nie ma tutaj praktycznych obliczeń kwantowych, naukowcy chcą być gotowi. Ostatnie badania przeprowadzone przez Międzynarodową Radę Bezpieczeństwa Neustar (NISC) wykazały, że prawie jedna czwarta specjalistów ds. bezpieczeństwa eksperymentuje z obliczenia kwantowe i opracowywanie strategii w odpowiedzi na obawy, że postęp kwantowy wyprzedzi rozwój innych zabezpieczeń technologie.

Istnieje również możliwość wykorzystania obliczeń kwantowych do psot poza czytaniem e-maili, ze względu na szybkość przetwarzania danych. „Komputery kwantowe będą w stanie w ciągu 3 minut obliczyć, co normalnie zajęłoby superkomputerom 10 000 lat” – powiedział Jofee. „Potencjał radykalnego skrócenia tej skali czasu może, w rękach złośliwego aktora, umożliwić cyberataki niepodobne do niczego wcześniej”.

Eksperci twierdzą, że zła wiadomość jest taka, że ​​przeciętny użytkownik nie może wiele zrobić, aby chronić swoje dane przed komputerami kwantowymi. Jednak National Institute of Standards (NIST) pracuje nad opracowaniem standardu kryptografii odpornego na kwanty od 2017 roku, zauważył Easttom.

„Ponadto wielu badaczy kryptografii, w tym ja, pracuje nad analizą algorytmów, aby określić, jakie będą najlepsze algorytmy odporne na kwanty” – dodał.

Jednym z kroków, jakie użytkownicy mogą teraz zrobić, aby stać się trochę bezpieczniejszymi przed kwantowymi łamaczami kodów, jest wdrożenie nowego Szyfrowanie TLS 1.3 w swoich przeglądarkach, powiedział Frantz.

„To pomoże, ale nie będzie idealne” – dodał. „Drugą opcją, która jest już dostępna na rynku, jest rozpoczęcie używania generatorów liczb losowych kwantowych i dystrybucji kluczy kwantowych w naszych aplikacjach do przesyłania danych”.

Soczystym celem hakerów z przyszłym dostępem do komputerów kwantowych byłaby kryptowaluta, która opiera się na kryptografii, aby zapewnić jej bezpieczeństwo i prywatność. Jedna firma, RAIDAtech, pracuje nad technologiami bezpiecznego transportu i przechowywania danych.

„Osiągnęliśmy bezpieczną kwantowo pamięć masową, niszcząc dane tak, że tylko 1/25 z nich znajduje się w danej chmurze” – Sean Worthington, prezes firma kryptowalutowa Konsorcjum CloudCoin, twierdził w rozmowie e-mailowej. „Serwery znajdują się w 20 różnych jurysdykcjach, takich jak Argentyna, USA, Szwajcaria i Rosja, żeby wymienić tylko kilka. Nie możesz odszyfrować czegoś, co jest w strzępach”.

Dobrze jest wiedzieć, kiedy komputery kwantowe w pełni się pojawią, że nasza kryptowaluta może być bezpieczna, nawet jeśli nasze e-maile nie będą. To może być dobry moment, aby zainwestować lub zbyć kryptowalutę lub zacząć bardziej uważać na to, co piszesz w swoich wiadomościach online.