Ключові винос
- Останні досягнення в квантових обчисленнях означають, що настає день, коли ваші приватні дані можуть бути розкриті.
- Дослідники з Університету науки і технологій Китаю в Хефеї розробили квантовий комп’ютер, який у 100 трильйонів разів швидший за найшвидші суперкомп’ютери.
- Один крок, який можуть зробити користувачі, щоб зробити себе трохи безпечнішими від квантових кодорозбивачів, – це впровадження нового виду шифрування у своїх браузерах.
Андрій Онуфрієнко / Getty Images
Уявіть, що кожна електронна пошта, банківська операція, текст або публікація в соціальних мережах, яку ви виконали, можна шукати в Інтернеті в простому, незашифрованому тексті. Це означало б мати безпрецедентне вікно у наше життя з наслідками, які важко уявити. Експерти стверджують, що це бачення – не дистопічний кошмар, а реальність, що швидко наближається завдяки недавньому прогресу в квантових обчисленнях. Комп’ютери, які використовують квантові явища, такі як суперпозиція та заплутаність для виконання обчислень, вже давно рекламуються як далека обіцянка та бугі-герой. Правда є більш тонкою, але не менш лякаючою для тих, хто цінує свою приватність. «Характер квантових обчислень дозволяє йому вирішувати певні проблеми на практиці, на вирішення яких класичному комп’ютеру знадобиться набагато більше часу», – сказав Чак Істтом, викладач Джорджтаунського університету, який вивчає криптографію та квантові обчислення, в електронному інтерв’ю. . «І якраз трапляється, що ці математичні проблеми, в яких добре справляються квантові комп’ютери, також є математичними проблемами, які складають основу для безпеки RSA, Діффі-Хеллмана, еліптичної кривої та пов’язаних з ними алгоритмів». «Багато дослідників криптографії, в тому числі і я, працюють над аналізом алгоритмів, щоб визначити, якими будуть найкращі квантово стійкі алгоритми».
Змістовий покажчик
Шифрування скрізь
Ми покладаємось на шифрування, щоб захистити пристрої та конфіденційні дані. Однією з основних причин є те, скільки часу потрібно, щоб зламати шифрування за допомогою сучасного обладнання. «Хоча це можливо зламати теоретично, на практиці це дуже важко, оскільки це займе неймовірно багато часу зі звичайним комп’ютером – згадайте часові шкали у трильйони або навіть квадрильйони років», – Родні Джоффе, старший віце-президент і науковий співробітник компанія Neustar, заявила в електронному інтерв’ю. Але квантові комп’ютери працюють інакше, ніж системи, до яких ми звикли, і вони більш потужні та ефективні. Квантові комп’ютери допускають різний клас алгоритмів, які неможливо виконати класичним комп’ютерам.
zf L / Getty Images
«Оскільки ми використовуємо потужність комп’ютера природи – обчислення на квантовому рівні – ми можемо знайти закономірності в математичній головоломці, які запропонують кілька можливих рішень цієї складної математичної головоломки», – Террілл Франц, професор Гаррісбурзького університету науки і технологій, який вивчає кібербезпеку, сказано в електронному інтерв’ю. «Природа може обчислювати нескінченну кількість змінних одночасно – наприклад, як природа вирішує, в який бік дме вітер, або тепло, яке рухається в рідині».
Прийде швидше, ніж ви думаєте
День, коли можна зламати стандартні алгоритми безпеки, наближається, ніж думають багато людей, за словами Пола Ліпмана, генерального директора фірми з кібербезпеки BullGuard. «На практиці квантовий комп’ютер потребує близько мільйона кубітів, щоб розбити RSA», – сказав Ліпман. «Найбільший квантовий комп’ютер в даний час становить менше 100 кубітів. Сучасні дорожні карти, подібні до IonQ та IBM, припускають, що ми досягнемо мільйонних позначок до кінця цього десятиліття». Деякі країни вже думають наперед, вбираючи багато даних, що охороняються паролями, які зараз неможливо зламати, але це буде, коли потужні квантові комп’ютери з’являться в мережі, сказав Франц. «Зараз загроза тут», – додав він. «Коли квантові комп’ютери можуть зламати наше шифрування, тоді всі зібрані дані з минулого можуть бути прочитані.»
Квантові комп’ютери стрімко розвиваються. Нещодавно дослідники з Університету науки і технологій Китаю в Хефеї заявили, що розробили квантовий комп’ютер, здатний працювати в 100 трильйонів разів швидше, ніж найшвидші у світі суперкомп’ютери. Новина прослідковує низку останніх етапів у квантових обчисленнях таких компаній, як Google, IBM та Microsoft, та зусилля уряду в США, Китаї та інших країнах. «Ці розробки призвели до того, що багато хто ставить під сумнів, що саме означає квантові обчислення для майбутнього кібербезпеки», – сказав Джоффе. «Відповідь на ці досягнення має бути головним пріоритетом для галузі безпеки. Це врешті-решт передбачає початок закладення основ для перебудови алгоритмів, стратегій та систем, що формують наш сучасний підхід до кібербезпеки».
Захист від наших квантових володарів
Навіть якщо практичні квантові обчислення тут не зовсім, дослідники хочуть бути готовими. Недавні дослідження Ради міжнародної безпеки Нойштар (NISC) показали, що майже чверть фахівців з безпеки експериментують з квантовими обчисленнями та розробляють стратегії у відповідь на побоювання, що квантовий прогрес випереджатиме розвиток інших технологій безпеки. Також існує можливість використання квантових обчислень для зловживань, крім простого читання електронних листів, через те, як швидко вони можуть обчислювати дані. «Квантові комп’ютери зможуть обчислити за 3 хвилини те, що зазвичай потрібно для досягнення суперкомп’ютерів 10 000 років», – сказав Джофі. «Потенціал радикально скоротити цей часовий масштаб може, в руках зловмисного актора, забезпечити кібератаки, на відміну від будь-якого раніше». «Зараз існує загроза. Коли квантові комп’ютери можуть зламати наше шифрування, тоді всі зібрані дані з минулого можна буде прочитати». Погана новина полягає в тому, що пересічний користувач не може багато зробити для захисту своїх даних від квантових комп’ютерів, стверджують експерти. Однак Національний інститут стандартів (NIST) працює над розробкою квантостійкого стандарту криптографії з 2017 року, зазначив Істтом. «Крім того, багато дослідників криптографії, в тому числі і я, працюють над аналізом алгоритмів, щоб визначити, якими будуть найкращі квантово стійкі алгоритми», – додав він. Користувач може зробити один крок, щоб зробити себе трохи безпечнішими від квантових кодорозбивачів, – це впровадження нового шифрування TLS 1.3 у своїх браузерах, сказав Франц. «Це допоможе, але не буде ідеальним», – додав він. «Другий варіант, який зараз доступний у продажу, – це почати використовувати квантові генератори випадкових чисел та розподіл квантових ключів у наших програмах передачі даних.»
zf L / Getty Images
Соковитою метою для хакерів, які в майбутньому матимуть доступ до квантових комп’ютерів, стане криптовалюта, яка покладається на криптографію, щоб забезпечити її безпеку та конфіденційність. Одна компанія, RAIDAtech, працює над технологіями для транспортування та зберігання даних, квантово безпечних. «Ми досягли безпечного квантового зберігання, подрібнивши дані таким чином, що лише 1/25 їх на будь-якій хмарі», – заявив Шон Уортінгтон, президент криптовалютної компанії CloudCoin Consortium, в електронному інтерв’ю. «Сервери знаходяться в 20 різних юрисдикціях, таких як Аргентина, США, Швейцарія та Росія, і лише декілька. Ви не можете розшифрувати щось, що є в подрібнених». Добре знати, коли квантові обчислення повністю з’являються, що наша криптовалюта може бути безпечною, навіть якщо наші електронні листи не будуть. Це може бути сприятливий час, щоб вкласти гроші в криптовалюту, або почати бути обережнішими щодо того, що ви пишете у своїх електронних повідомленнях.