موارد مهم
- پیشرفت های اخیر در محاسبات کوانتومی به این معنی است که روزی فرا می رسد که داده های خصوصی شما آشکار می شود.
- محققان دانشگاه علم و فناوری چین در هفی رایانه‌ای کوانتومی ساخته‌اند که ۱۰۰ تریلیون بار سریعتر از سریع‌ترین ابررایانه‌ها است.
- یک قدمی که کاربران می توانند بردارند تا کمی خود را در برابر کدشکن های کوانتومی ایمن کنند، پیاده سازی نوع جدیدی از رمزگذاری در مرورگرهای خود است.
تصور کنید که هر ایمیل، تراکنش بانکی، متن یا پستی در رسانه های اجتماعی که تکمیل کرده اید، به صورت آنلاین در متن ساده و رمزگذاری نشده قابل جستجو است. این به معنای داشتن پنجره ای بی سابقه به زندگی ما با پیامدهایی است که تصور آن سخت است.
کارشناسان می گویند این چشم انداز یک کابوس دیستوپیایی نیست، بلکه به دلیل پیشرفت های اخیر در محاسبات کوانتومی، واقعیتی است که به سرعت نزدیک می شود. رایانه‌هایی که از پدیده‌های کوانتومی مانند برهم نهی و درهم تنیدگی برای انجام محاسبات استفاده می‌کنند، مدت‌هاست که هم به‌عنوان وعده‌های دور و هم به‌عنوان یک مرد بدبین مطرح می‌شوند. حقیقت جزئی تر است، اما برای کسانی که برای حریم خصوصی خود ارزش قائل هستند کمتر ترسناک نیست.
"ماهیت محاسبات کوانتومی به آن اجازه می دهد تا مسائل خاصی را در زمان عملی حل کند، که حل آنها برای یک کامپیوتر کلاسیک زمان بیشتری نیاز دارد." در یک مصاحبه ایمیلی گفت.
"و اتفاق می افتد که این مسائل ریاضی که کامپیوترهای کوانتومی در آنها خوب هستند، همچنین مسائل ریاضی هستند که اساس امنیت RSA، Diffie-Hellman، منحنی بیضی، و الگوریتم های مرتبط را تشکیل می دهند."
بسیاری از محققین رمزنگاری، از جمله خود من، روی تجزیه و تحلیل الگوریتم‌ها کار می‌کنیم تا تعیین کنند بهترین الگوریتم‌های مقاوم کوانتومی کدام خواهند بود.
رمزگذاری همه جا است
ما برای محافظت از دستگاه ها و داده های حساس به رمزگذاری متکی هستیم. یکی از دلایل اصلی این است که چقدر طول می کشد تا رمزگذاری با استفاده از سخت افزار فعلی شکسته شود.
"رادنی جوفه، معاون ارشد، اگرچه شکستن در تئوری امکان پذیر است، اما در عمل بسیار دشوار است، زیرا انجام این کار با مقیاس های زمانی استاندارد تفکر کامپیوتری تریلیون ها یا حتی چهار میلیارد سال زمان بسیار زیادی طول می کشد." رئیس و همکار در شرکت فناوری Neustar، در یک مصاحبه ایمیلی گفت.
اما رایانه‌های کوانتومی متفاوت از سیستم‌هایی که به آنها عادت کرده‌ایم کار می‌کنند و قدرتمندتر و مؤثرتر هستند. رایانه‌های کوانتومی کلاس متفاوتی از الگوریتم‌ها را امکان‌پذیر می‌کنند که انجام آنها برای رایانه‌های کلاسیک غیرممکن است.
تریل فرانتز، استاد دانشگاه هریسبورگ، "از آنجایی که ما از قدرت محاسبات سطح کوانتومی کامپیوتری طبیعت استفاده می کنیم، می توانیم الگوهایی را در پازل ریاضی پیدا کنیم که چند راه حل ممکن برای آن معمای دشوار ریاضی ارائه می دهد." علم و فناوری که در زمینه امنیت سایبری مطالعه می کند، در یک مصاحبه ایمیلی گفت."طبیعت می تواند تعداد بی پایانی از متغیرها را به طور همزمان محاسبه کند - برای مثال اینکه چگونه طبیعت تصمیم می گیرد که باد به کدام سمت می وزد یا گرما در مایع حرکت می کند."
زودتر از چیزی که فکرش را می کنید
به گفته پل لیپمن، مدیر عامل شرکت امنیت سایبری BullGuard، روزی که می‌توان الگوریتم‌های امنیتی استاندارد را شکست داد، از آنچه بسیاری فکر می‌کنند نزدیک‌تر است.
لیپمن گفت: «در عمل، یک کامپیوتر کوانتومی برای شکستن RSA به یک میلیون کیوبیت نیاز دارد. "بزرگترین کامپیوتر کوانتومی در حال حاضر کمتر از 100 کیوبیت است. نقشه‌های راه کنونی شرکت‌هایی مانند IonQ و IBM نشان می‌دهد که تا پایان این دهه به مرز میلیون‌ها عدد خواهیم رسید."
فرانتز گفت: برخی از کشورها در حال حاضر با جذب تعداد زیادی داده محافظت شده توسط گذرواژه‌هایی که اکنون نمی‌توان آنها را شکست داد، فکر می‌کنند، اما زمانی که رایانه‌های کوانتومی پرقدرت آنلاین شوند، چنین خواهد شد. وی افزود: «تهدید اکنون اینجاست. زمانی که رایانه‌های کوانتومی می‌توانند رمزگذاری ما را بشکنند، تمام داده‌های جمع‌آوری‌شده از گذشته قابل خواندن هستند."
کامپیوترهای کوانتومی با سرعتی سریع سریعتر می شوند. محققان دانشگاه علم و فناوری چین در هفی اخیراً اعلام کرده‌اند که یک کامپیوتر کوانتومی ساخته‌اند که می‌تواند 100 تریلیون برابر سریعتر از سریع‌ترین ابررایانه‌های جهان کار کند. این خبر به دنبال مجموعه ای از نقاط عطف اخیر در محاسبات کوانتومی از سوی شرکت هایی مانند گوگل، آی بی ام، و مایکروسافت و تلاش های دولت در ایالات متحده، چین و سایر کشورها است.
"جوفه گفت: "این تحولات منجر به این سوال شده است که قدرت محاسبات کوانتومی دقیقاً چه معنایی برای آینده امنیت سایبری دارد." "پاسخ به این پیشرفت‌ها باید اولویت اصلی صنعت امنیت باشد. این در نهایت مستلزم ایجاد پایه‌هایی برای بازسازی الگوریتم‌ها، استراتژی‌ها و سیستم‌هایی است که رویکرد امنیت سایبری فعلی ما را تشکیل می‌دهند."
دفاع در برابر اربابان کوانتومی ما
حتی اگر محاسبات کوانتومی عملی کاملاً اینجا نباشد، محققان می خواهند آماده باشند.تحقیقات اخیر شورای امنیت بین‌المللی Neustar (NISC) نشان داد که تقریباً یک چهارم متخصصان امنیتی در پاسخ به نگرانی‌هایی که پیشرفت‌های کوانتومی از توسعه سایر فناوری‌های امنیتی پیشی خواهد گرفت، در حال آزمایش محاسبات کوانتومی و توسعه استراتژی‌ها هستند.
همچنین این امکان وجود دارد که محاسبات کوانتومی به دلیل سرعتی که می‌تواند داده‌ها را محاسبه کند، برای سوءاستفاده‌های فراتر از خواندن ایمیل‌ها استفاده شود. جوفی می‌گوید: «کامپیوترهای کوانتومی این توانایی را خواهند داشت که در 3 دقیقه چیزی را محاسبه کنند که معمولاً 10000 سال طول می‌کشد تا ابررایانه‌ها به آن دست یابند. «پتانسیل کوتاه کردن شدید این مقیاس زمانی می‌تواند در دستان یک بازیگر مخرب، حملات سایبری را بر خلاف هر چیزی که قبلا دیده‌ایم امکان‌پذیر کند.»
تهدید اکنون اینجاست. وقتی رایانه‌های کوانتومی می‌توانند رمزگذاری ما را بشکنند، همه داده‌های جمع‌آوری‌شده از گذشته قابل خواندن هستند.
خبر بد این است که کارشناسان می گویند، یک کاربر معمولی نمی تواند کار زیادی برای محافظت از داده های خود در برابر رایانه های کوانتومی انجام دهد. ایستوم خاطرنشان کرد، با این حال، موسسه ملی استانداردها (NIST) از سال 2017 بر روی توسعه یک استاندارد رمزنگاری مقاوم در برابر کوانتومی کار کرده است.
همچنین، بسیاری از محققان رمزنگاری، از جمله خود من، در حال کار بر روی تجزیه و تحلیل الگوریتم‌ها برای تعیین بهترین الگوریتم‌های مقاوم در برابر کوانتومی هستند.
یک قدمی که کاربران می توانند در حال حاضر برای ایمن تر شدن خود در برابر کدشکن های کوانتومی بردارند، پیاده سازی رمزگذاری جدید TLS 1.3 در مرورگرهای خود است.
"این کمک خواهد کرد، اما کامل نیست،" او افزود. "گزینه دوم، که اکنون به صورت تجاری در دسترس است، استفاده از مولدهای اعداد تصادفی کوانتومی و توزیع کلید کوانتومی در برنامه های کاربردی انتقال داده ما است."
یک هدف شاداب برای هکرهایی که در آینده به رایانه‌های کوانتومی دسترسی دارند، ارز دیجیتال است که برای ایمن و خصوصی نگه داشتن آن به رمزنگاری متکی است. یکی از شرکت‌ها، RAIDAtech، روی فناوری‌هایی کار می‌کند تا داده‌ها را به صورت کوانتومی ایمن منتقل و ذخیره کند.
شان ورتینگتون، رئیس شرکت ارزهای دیجیتال کنسرسیوم CloudCoin در یک مصاحبه ایمیلی ادعا کرد: "ما با خرد کردن داده ها به ذخیره سازی ایمن کوانتومی دست یافته ایم به طوری که تنها 1/25 آن در هر ابری باشد.""سرورها در 20 حوزه قضایی مختلف مانند آرژانتین، ایالات متحده آمریکا، سوئیس و روسیه قرار دارند، فقط برای نام بردن از چند مورد. شما نمی توانید چیزی را که به صورت تکه تکه است رمزگشایی کنید."
خوب است بدانیم وقتی محاسبات کوانتومی به طور کامل ظاهر می شود، ارز دیجیتال ما ممکن است ایمن باشد حتی اگر ایمیل های ما امن نباشند. ممکن است زمان خوبی برای سرمایه‌گذاری یا واگذاری در ارزهای دیجیتال باشد، یا در مورد آنچه در پیام‌های آنلاین خود می‌نویسید دقت بیشتری داشته باشید.
