Kvantno računalništvo, vaša zasebnost in vi

Predstavljajte si, da je po vsaki e-pošti, bančni transakciji, besedilu ali objavi na družbenih omrežjih, ki ste jo dokončali, mogoče iskati na spletu v navadnem, nešifriranem besedilu. To bi pomenilo, da imamo okno brez primere v naše življenje s posledicami, ki si jih je težko predstavljati.

Strokovnjaki pravijo, da ta vizija ni distopijska nočna mora, ampak realnost, ki se hitro bliža zaradi nedavnega napredka kvantnega računalništva. Računalniki, ki za izvajanje računanja uporabljajo kvantne pojave, kot sta superpozicija in zapletanje, so že dolgo oznanjeni kot daljna obljuba in boogeyman. Resnica je bolj niansirana, a nič manj strašljiva za tiste, ki cenijo svojo zasebnost.

"Narava kvantnega računalništva omogoča, da v praktičnem času reši določene probleme, ki bi jih klasični računalnik potreboval veliko dlje," Chuck Easttom, izredni predavatelj na univerzi Georgetown, ki študira kriptografijo in kvantno računalništvo, je dejal v intervjuju po elektronski pošti.

"In zgodi se, da so ti matematični problemi, v katerih so kvantni računalniki dobri, prav tako matematični problemi, ki tvorijo osnovo za varnost RSA, Diffie-Hellmanove, eliptične krivulje in podobnih algoritmi."

Šifriranje je povsod

Za zaščito naprav in občutljivih podatkov se zanašamo na šifriranje. Eden glavnih razlogov je v tem, kako dolgo je potrebno za prekinitev šifriranja s trenutno strojno opremo.

"Čeprav je v teoriji mogoče razbiti, je v praksi zelo težko, saj bi to trajalo neverjetno dolgo z standardni računalnik – pomislite na časovne okvire bilijonov ali celo kvadrilijonov let,« Rodney Joffe, višji podpredsednik in sodelavec pri tehnološko podjetje Neustar, je dejal v e-poštnem intervjuju.

Toda kvantni računalniki delujejo drugače kot sistemi, ki smo jih vajeni, in so zmogljivejši in učinkovitejši. Kvantni računalniki omogočajo drugačen razred algoritmov, ki jih klasični računalniki ne morejo izvesti.

"Ker uporabljamo moč naravnega računalnika - računanje na kvantni ravni - lahko v matematični uganki najdemo vzorce, ki bodo ponudili nekaj možnih rešitev te težke matematične uganke," Terrill Frantz, je v intervjuju po elektronski pošti povedal profesor na Univerzi za znanost in tehnologijo Harrisburg, ki študira kibernetsko varnost. "Narava lahko izračuna neskončno količino spremenljivk hkrati - na primer, kako se narava odloči, v katero smer piha veter, ali toplota, ki se giblje v tekočini."

Pride prej, kot si mislite

Dan, ko je mogoče zlomiti standardne varnostne algoritme, je bližje, kot si mnogi mislijo, pravi Paul Lipman, izvršni direktor podjetje za kibernetsko varnost BullGuard.

"V praksi bi kvantni računalnik potreboval približno milijon kubitov, da bi razbil RSA," je dejal Lipman. "Največji kvantni računalnik ima trenutno manj kot 100 kubitov. Trenutni načrti, kot sta IonQ in IBM, kažejo, da bomo do konca tega desetletja dosegli mejo milijona."

Nekatere države že razmišljajo naprej, tako da vsrkajo veliko podatkov, zaščitenih z gesli, ki jih zdaj ni mogoče zlomiti, vendar se bo to zgodilo, ko bodo na spletu prišli zmogljivi kvantni računalniki, je dejal Frantz. "Groznja je zdaj tu," je dodal. "Ko lahko kvantni računalniki zlomijo naše šifriranje, potem je mogoče prebrati vse zbrane podatke iz preteklosti."

Kvantni računalniki postajajo hitrejši s hitrim tempom. Raziskovalci na Univerzi za znanost in tehnologijo Kitajske v Hefeiju nedavno objavljeno razvili so kvantni računalnik, ki je sposoben delovati 100 bilijonov krat hitreje kot najhitrejši superračunalniki na svetu. Novice sledijo nizu nedavnih mejnikov na področju kvantnega računalništva podjetij, kot so Google, IBM in Microsoft, ter vladnim prizadevanjem v ZDA, na Kitajskem in v drugih državah.

"Ta razvoj je povzročil, da se mnogi sprašujejo, kaj natančno pomeni moč kvantnega računalništva za prihodnost kibernetske varnosti," je dejal Joffe. "Odziv na ta napredek bi moral biti glavna prednostna naloga varnostne industrije. To na koncu vključuje začetek postavljanja temeljev za obnovo algoritmov, strategij in sistemov, ki tvorijo naš trenutni pristop k kibernetski varnosti."

Branjenje pred našimi kvantnimi gospodarji

Tudi če praktično kvantno računalništvo še ni tu, želijo biti raziskovalci pripravljeni. Nedavne raziskave Mednarodnega varnostnega sveta Neustar (NISC) so pokazale, da skoraj četrtina varnostnih strokovnjakov eksperimentira z kvantno računalništvo in razvoj strategij kot odgovor na pomisleke, da bo kvantni napredek prehitel razvoj druge varnosti tehnologije.

Obstaja tudi možnost, da se kvantno računalništvo uporabi za nagajivo, ki ne le branje e-pošte, zaradi tega, kako hitro lahko izračuna podatke. "Kvantni računalniki bodo imeli možnost izračunati v 3 minutah, kar bi superračunalnikom običajno potrebovali 10.000 let," je dejal Jofee. "Možnost radikalnega skrajšanja tega časovnega okvira bi lahko v rokah zlonamernega akterja omogočila kibernetske napade za razliko od vsega, kar je bilo prej videno."

Slaba novica je, da povprečen uporabnik ne more storiti veliko za zaščito svojih podatkov pred kvantnimi računalniki, pravijo strokovnjaki. Vendar pa Nacionalni inštitut za standarde (NIST) že od leta 2017 dela na razvoju kvantno odpornega kriptografskega standarda, je opozoril Easttom.

"Prav tako mnogi raziskovalci kriptografije, vključno z mano, delajo na analizi algoritmov, da bi ugotovili, kateri bodo najboljši kvantno odporni algoritmi," je dodal.

Eden od korakov, ki jih uporabniki zdaj lahko naredijo, da bi bili nekoliko bolj varni pred kvantnimi razbijalci kod, je implementacija novega Šifriranje TLS 1.3 v njihovih brskalnikih, je dejal Frantz.

"To bo pomagalo, vendar ne bo popolno," je dodal. "Druga možnost, ki je zdaj komercialno na voljo, je, da začnemo uporabljati kvantne generatorje naključnih številk in kvantno distribucijo ključev v naših aplikacijah za prenos podatkov."

Sočna tarča hekerjev s prihodnjim dostopom do kvantnih računalnikov bi bila kriptovaluta, ki se zanaša na kriptografijo, da ostane varna in zasebna. eno podjetje, RAIDAtech, se ukvarja s tehnologijami za prenos in shranjevanje podatkov, ki so kvantno varni.

"Dosegli smo kvantno varno shranjevanje z drobljenjem podatkov, tako da je le 1/25 tega v katerem koli oblaku," je Sean Worthington, predsednik kriptovalutno podjetje CloudCoin Consortium, je trdil v e-poštnem intervjuju. "Strežniki se nahajajo v 20 različnih jurisdikcijah, kot so Argentina, ZDA, Švica in Rusija, če naštejemo le nekatere. Nečesa, kar je v koščkih, ne moreš dešifrirati."

Ko se bo kvantno računalništvo v celoti pojavilo, je dobro vedeti, da je lahko naša kriptovaluta varna, tudi če naša e-pošta ne bo. Morda je pravi čas za vlaganje ali prodajo kriptovalute ali pa začnete bolj paziti na to, kaj pišete v svojih spletnih sporočilih.