Atslēgas līdzņemšanai
- Pēdējie sasniegumi kvantu skaitļošanā nozīmē, ka pienāks diena, kad var tikt atklāti jūsu privātie dati.
- Ķīnas Zinātnes un tehnoloģijas universitātes pētnieki Hefejā ir izstrādājuši kvantu datoru, kas ir 100 triljonus reižu ātrāks nekā ātrākie superdatori.
- Viens solis, ko lietotāji var spert, lai padarītu sevi drošāku pret kvantu kodu lauzējiem, ir ieviest savās pārlūkprogrammās jauna veida šifrēšanu.
Iedomājieties, ka katrs e-pasta ziņojums, bankas darījums, īsziņa vai ziņa sociālajos saziņas līdzekļos ir meklējama tiešsaistē vienkāršā, nešifrētā tekstā. Tas nozīmētu vēl nebijušu 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 praktiski laikā atrisināt noteiktas problēmas, kuru risināšanai klasiskajam datoram būtu nepieciešams daudz ilgāks laiks," saka Džordžtaunas universitātes docents Čaks Īstoms, kurš studē kriptogrāfiju un kvantu skaitļošanu, teica e-pasta intervijā.
"Un tā vienkārši notiek, ka šīs matemātiskās problēmas, kurās kvantu datori ir labas, ir arī matemātiskās problēmas, kas veido pamatu RSA, Difija-Helmena, Eliptiskās līknes un saistīto algoritmu drošībai."
Daudzi kriptogrāfijas pētnieki, tostarp es, strādā pie algoritmu analīzes, lai noteiktu, kuri būs vislabākie kvantu izturīgie 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 ir iespējams uzlauzt, praksē tas ir ļoti grūti, jo tas aizņemtu neticami ilgu laiku, izmantojot standarta datordomāšanas laika grafikus triljoniem vai pat kvadriljoniem gadu," Rodnijs Džofe, vecākais vietnieks. prezidents un tehnoloģiju uzņēmuma Neustar kolēģis teica e-pasta intervijā.
Bet 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 kvantu līmeņa aprēķinu spēku, matemātikas mīklā varam atrast modeļus, kas piedāvās dažus iespējamos risinājumus šai sarežģītajai matemātikas mīklai," saka Terils Francs, Harisburgas Universitātes profesors. Zinātne un tehnoloģija, kas pēta kiberdrošību, teica e-pasta intervijā."Daba vienlaikus var aprēķināt bezgalīgu daudzumu mainīgo lielumu, piemēram, kā daba izlemj, kādā virzienā pūš vējš vai siltums, kas pārvietojas šķidrumā."
Nāks ātrāk, nekā tu domā
Diena, kad var sabojāt standarta drošības algoritmus, ir tuvāk, nekā daudzi cilvēki domā, uzskata Pols Lipmans, kiberdrošības uzņēmuma BullGuard izpilddirektors.
"Praksē kvantu datoram būtu nepieciešami apmēram miljons kubitu, lai izjauktu RSA," sacīja Lipmans. "Lielākais kvantu dators pašlaik ir mazāks par 100 kubitiem. Pašreizējie ceļveži, piemēram, IonQ un IBM, 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 no Ķīnas Zinātnes un tehnoloģijas universitātes Hefei nesen paziņoja, ka ir izstrādājuši kvantu datoru, kas spēj darboties 100 triljonus reižu ātrāk nekā pasaulē ātrākie superdatori. Šīs 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 pilnībā pieejama, pētnieki vēlas būt gatavi. Nesenajā Neustar Starptautiskās drošības padomes (NISC) pētījumā atklājās, ka gandrīz ceturtā daļa drošības speciālistu eksperimentē ar kvantu skaitļošanu un izstrādā stratēģijas, reaģējot uz bažām, ka kvantu sasniegumi apsteigs citu drošības tehnoloģiju attīstību.
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, kas parasti būtu vajadzīgs superdatoriem 10 000 gadu laikā," sacīja Džofijs. "Iespēja radikāli saīsināt šo laika grafiku, ja ļaunprātīgi darbosies, tas varētu nodrošināt kiberuzbrukumus, kas atšķiras no iepriekš redzētā."
Draudi tagad ir klāt. Kad kvantu datori var izjaukt mūsu šifrēšanu, var nolasīt visus savāktos datus no pagātnes.
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.
"Arī daudzi kriptogrāfijas pētnieki, tostarp es, strādā pie algoritmu analīzes, lai noteiktu, kādi būs vislabākie kvantu izturīgie algoritmi," viņš piebilda.
Viens solis, ko lietotāji var spert, lai padarītu sevi nedaudz drošākus no kvantu kodu lauzējiem, ir ieviest jauno TLS 1.3 šifrēšanu savās pārlūkprogrammās, sacīja Frantz.
"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 transportēšanas lietojumprogrammās."
Sūdīgs mērķis hakeriem ar turpmāku piekļuvi kvantu datoriem būtu kriptovalūta, kas balstās uz kriptogrāfiju, lai saglabātu tās drošību un privātumu. Viens uzņēmums, RAIDAtech, strādā pie tehnoloģijām, lai transportētu un uzglabātu datus kvantiski droši.
"Mēs esam panākuši kvantu drošu uzglabāšanu, sasmalcinot datus tā, lai tikai 1/25 daļa no tiem atrastos jebkurā konkrētajā mākonī," e-pasta intervijā apgalvoja Šons Vortingtons, kriptovalūtu uzņēmuma CloudCoin Consortium prezidents."Serveri atrodas 20 dažādās jurisdikcijās, piemēram, Argentīnā, ASV, Šveicē un Krievijā, lai nosauktu tikai dažas. Jūs nevarat atšifrēt kaut ko, kas ir drupināts."
Ir labi zināt, kad kvantu skaitļošana pilnībā atklājas, ka mūsu kriptovalūta varētu būt droša pat tad, ja mūsu e-pasta ziņojumi nebūs droši. Iespējams, ir piemērots laiks, lai ieguldītu vai atsavinātos kriptovalūtās, vai sāktu būt uzmanīgākam attiecībā uz to, ko rakstāt savos tiešsaistes ziņojumos.
