Ключови изводи
- Последните постижения в квантовите изчисления означават, че идва денят, в който вашите лични данни могат да бъдат разкрити.
- Изследователи от Китайския университет за наука и технологии в Хефей са разработили квантов компютър, който е 100 трилиона пъти по-бърз от най-бързите суперкомпютри.
- Една стъпка, която потребителите могат да предприемат, за да се предпазят малко от квантовите разбивачи на кодове, е да внедрят нов вид криптиране в своите браузъри.
Представете си, че всеки имейл, банкова транзакция, текстово съобщение или публикация в социални медии, които сте завършили, може да се търси онлайн в обикновен, некриптиран текст. Това би означавало да имаме безпрецедентен прозорец в живота си с разклонения, които е трудно да си представим.
Експертите казват, че тази визия не е дистопичен кошмар, а бързо наближаваща реалност поради скорошния напредък в квантовите изчисления. Компютрите, които използват квантови феномени като суперпозиция и заплитане, за да извършват изчисления, отдавна са рекламирани като далечно обещание и бугиман. Истината е по-нюансирана, но не по-малко плашеща за тези, които ценят личното си пространство.
"Естеството на квантовото изчисление му позволява да решава определени проблеми в практическо време, чието решаване на класически компютър би отнело много повече време," Чък Ийстъм, помощник преподавател в Джорджтаунския университет, който изучава криптография и квантово изчисление, каза в интервю по имейл.
"И просто се случва, че тези математически проблеми, в които квантовите компютри са добри, също се оказват математическите проблеми, които формират основата за сигурността на RSA, Diffie-Hellman, елиптична крива и свързани алгоритми."
Много изследователи на криптографията, включително и аз, работят върху анализирането на алгоритми, за да определят кои ще бъдат най-добрите квантово устойчиви алгоритми.
Шифроването е навсякъде
Разчитаме на криптиране, за да защитим устройствата и чувствителните данни. Една от основните причини е колко време отнема разбиването на криптирането с текущия хардуер.
„Въпреки че е възможно да се разбие на теория, това е много трудно на практика, защото това ще отнеме невероятно много време със стандартно компютърно мислене времеви мащаби от трилиони или дори квадрилиони години,“Родни Джофе, старши зам. президент и сътрудник в технологичната компания Neustar, каза в интервю по имейл.
Но квантовите компютри работят по различен начин от системите, с които сме свикнали, и са по-мощни и ефективни. Квантовите компютри позволяват различен клас алгоритми, които са невъзможни за класическите компютри.
„Тъй като използваме силата на изчисленията на естественото компютърно квантово ниво – можем да намерим модели в математическия пъзел, който ще предложи няколко възможни решения на този труден математически пъзел“, Терил Франц, професор в университета в Харисбърг Science and Technology, който изучава киберсигурността, каза в интервю по имейл.„Природата може да изчислява безкрайно количество променливи едновременно – например как природата решава накъде духа вятърът или как топлината се движи в течността.“
Очаквайте по-рано, отколкото си мислите
Денят, в който стандартните алгоритми за сигурност могат да бъдат разбити, е по-близо, отколкото много хора си мислят, според Пол Липман, главен изпълнителен директор на фирмата за киберсигурност BullGuard.
"На практика един квантов компютър ще изисква от порядъка на един милион кубита, за да пробие RSA", каза Липман. „Най-големият квантов компютър в момента е по-малко от 100 кубита. Настоящите пътни карти от IonQ и IBM предполагат, че ще достигнем марката милион до края на това десетилетие.“
Някои страни вече мислят напред, като поглъщат много данни, защитени с пароли, които сега не могат да бъдат разбити, но ще бъдат, когато високомощните квантови компютри се появят онлайн, каза Франц. „Заплахата вече е тук“, добави той. „Когато квантовите компютри могат да разбият нашето криптиране, тогава всички събрани данни от миналото могат да бъдат прочетени."
Квантовите компютри стават по-бързи с бързи темпове. Изследователи от Университета за наука и технологии на Китай в Хефей наскоро обявиха, че са разработили квантов компютър, способен да работи 100 трилиона пъти по-бързо от най-бързите суперкомпютри в света. Новината следва поредица от скорошни етапи в квантовите изчисления от компании като Google, IBM и Microsoft и усилията на правителството в САЩ, Китай и други страни.
"Тези разработки доведоха до много въпроси какво точно означава силата на квантовите изчисления за бъдещето на киберсигурността", каза Йофе. „Отговорът на тези постижения трябва да бъде основен приоритет за индустрията за сигурност. Това в крайна сметка включва започване на полагане на основите за възстановяване на алгоритмите, стратегиите и системите, които формират настоящия ни подход към киберсигурността.“
Защита срещу нашите квантови господари
Дори практическите квантови изчисления да не са тук, изследователите искат да са готови. Скорошно изследване на Международния съвет за сигурност на Neustar (NISC) установи, че почти една четвърт от професионалистите по сигурността експериментират с квантово изчисление и разработват стратегии в отговор на опасенията, че квантовият напредък ще изпревари развитието на други технологии за сигурност.
Съществува и потенциал квантовите изчисления да се използват за злополуки, освен просто за четене на имейли, поради това колко бързо могат да изчисляват данни. „Квантовите компютри ще имат способността да изчисляват за 3 минути това, което обикновено би отнело на суперкомпютрите 10 000 години, за да постигнат“, каза Джофи. „Потенциалът за радикално съкращаване на тази времева скала може, в ръцете на злонамерен актьор, да позволи кибератаки, различни от всичко, което е виждано досега.“
Заплахата вече е тук. Когато квантовите компютри могат да разбият нашето криптиране, тогава всички събрани данни от миналото могат да бъдат прочетени.
Лошата новина е, че средният потребител не може да направи много, за да защити данните си от квантовите компютри, казват експерти. Въпреки това, Националният институт по стандарти (NIST) работи върху разработването на квантово устойчив криптографски стандарт от 2017 г., отбелязва Easttom.
"Също така, много изследователи на криптографията, включително и аз, работят върху анализирането на алгоритми, за да определят кои ще бъдат най-добрите квантово устойчиви алгоритми", добави той.
Една стъпка, която потребителите могат да предприемат, за да се предпазят малко от квантовите разбивачи на кодове сега, е да внедрят новото TLS 1.3 криптиране в своите браузъри, каза Франц.
"Това ще помогне, но няма да бъде перфектно", добави той. „Втора опция, която вече е налична в търговската мрежа, е да започнем да използваме генератори на квантови случайни числа и разпределение на квантови ключове в нашите приложения за пренос на данни.“
Сочна цел за хакери с бъдещ достъп до квантови компютри би била криптовалутата, която разчита на криптография, за да я запази безопасна и поверителна. Една компания, RAIDAtech, работи върху технологии за пренос и съхранение на данни квантово безопасни.
„Постигнахме квантово безопасно съхранение чрез шредиране на данните, така че само 1/25 от тях да е във всеки даден облак,“Шон Уортингтън, президент на компанията за криптовалута CloudCoin Consortium, твърди в интервю по имейл.„Сървърите са разположени в 20 различни юрисдикции като Аржентина, САЩ, Швейцария и Русия, само за да назовем няколко. Не можете да дешифрирате нещо, което е на парчета.“
Добре е да знаем, че когато квантовото изчисление се появи напълно, нашата криптовалута може да е безопасна, дори ако нашите имейли няма да бъдат. Може да е добър момент да инвестирате или да се откажете от крипто, или да започнете да внимавате повече какво пишете в онлайн съобщенията си.
