Kluczowe dania na wynos
- Niedawne postępy w obliczeniach kwantowych oznaczają, że nadchodzi dzień, w którym Twoje prywatne dane mogą zostać ujawnione.
- Naukowcy z Uniwersytetu Nauki i Technologii Chin w Hefei opracowali komputer kwantowy, który jest 100 bilionów razy szybszy niż najszybsze superkomputery.
- Jednym z kroków, jakie użytkownicy mogą zrobić, aby stać się trochę bezpieczniejszym przed kwantowymi łamaczami kodów, jest wdrożenie nowego rodzaju szyfrowania w swoich przeglądarkach.
Wyobraź sobie, że każdy ukończony e-mail, transakcja bankowa, tekst lub post w mediach społecznościowych można przeszukiwać online w postaci zwykłego, niezaszyfrowanego tekstu. Oznaczałoby to bezprecedensowe okno na nasze życie z trudnymi do wyobrażenia konsekwencjami.
Eksperci twierdzą, że ta wizja nie jest dystopijnym koszmarem, ale szybko nadchodzącą rzeczywistością ze względu na ostatnie postępy w informatyce kwantowej. Komputery, które do wykonywania obliczeń wykorzystują zjawiska kwantowe, takie jak superpozycja i splątanie, od dawna są reklamowane jako zarówno odległa obietnica, jak i boogeyman. Prawda jest bardziej zniuansowana, ale nie mniej przerażająca dla tych, którzy cenią swoją prywatność.
„Natura obliczeń kwantowych pozwala im rozwiązać pewne problemy w czasie praktycznym, których rozwiązanie klasycznemu komputerowi zajęłoby znacznie więcej czasu”, Chuck Easttom, adiunkt na Uniwersytecie Georgetown, który studiuje kryptografię i obliczenia kwantowe, powiedział w wywiadzie e-mail.
„Tak się składa, że te matematyczne problemy, w których komputery kwantowe są dobre, są również problemami matematycznymi, które stanowią podstawę bezpieczeństwa RSA, Diffie-Hellmana, krzywej eliptycznej i powiązanych algorytmów”.
Wielu badaczy kryptografii, w tym ja, pracuje nad analizą algorytmów, aby określić, jakie będą najlepsze algorytmy odporne na kwanty.
Szyfrowanie jest wszędzie
Opieramy się na szyfrowaniu w celu ochrony urządzeń i poufnych danych. Jednym z głównych powodów jest to, jak długo trwa złamanie szyfrowania przy użyciu obecnego sprzętu.
„Chociaż możliwe do złamania w teorii, jest to bardzo trudne w praktyce, ponieważ zajęłoby to niewiarygodnie dużo czasu przy standardowej, komputerowej skali czasowej bilionów, a nawet kwadrylionów lat”, Rodney Joffe, starszy wiceprezes prezes i pracownik firmy technologicznej Neustar, powiedział w wywiadzie e-mailowym.
Ale komputery kwantowe działają inaczej niż systemy, do których jesteśmy przyzwyczajeni i są bardziej wydajne i efektywne. Komputery kwantowe pozwalają na zastosowanie innej klasy algorytmów, które są niemożliwe do wykonania przez klasyczne komputery.
„Ponieważ korzystamy z mocy obliczeniowej komputera na poziomie kwantowym, możemy znaleźć w zagadce matematycznej wzorce, które zaoferują kilka możliwych rozwiązań tej trudnej zagadki matematycznej”, Terrill Frantz, profesor na Uniwersytecie w Harrisburgu Science and Technology, która bada cyberbezpieczeństwo, powiedziała w e-mailowym wywiadzie.„Natura może obliczyć nieskończoną ilość zmiennych w tym samym czasie, na przykład, w jaki sposób natura decyduje, w którą stronę wieje wiatr lub jak ciepło porusza się w cieczy.”
Wkrótce, niż myślisz
Dzień, w którym standardowe algorytmy bezpieczeństwa mogą zostać złamane, jest bliższy niż wielu ludziom się wydaje, według Paula Lipmana, dyrektora generalnego firmy BullGuard zajmującej się cyberbezpieczeństwem.
„W praktyce komputer kwantowy wymagałby rzędu miliona kubitów, aby złamać RSA” – powiedział Lipman. „Największy komputer kwantowy ma obecnie mniej niż 100 kubitów. Aktualne mapy drogowe firm takich jak IonQ i IBM sugerują, że do końca tej dekady osiągniemy milion”.
Niektóre kraje już myślą o przyszłości, wchłaniając wiele danych chronionych hasłami, których nie można teraz złamać, ale nastąpi to, gdy komputery kwantowe o dużej mocy staną się online, powiedział Frantz. „Zagrożenie jest teraz tutaj” – dodał. „Kiedy komputery kwantowe mogą złamać nasze szyfrowanie, można odczytać wszystkie zebrane dane z przeszłości.„
Komputery kwantowe stają się coraz szybsze w szybkim tempie. Naukowcy z Chińskiego Uniwersytetu Nauki i Technologii w Hefei ogłosili niedawno, że opracowali komputer kwantowy, który może działać 100 bilionów razy szybciej niż najszybsze superkomputery na świecie. Wiadomości te dotyczą szeregu ostatnich kamieni milowych w dziedzinie obliczeń kwantowych, dokonanych przez firmy takie jak Google, IBM i Microsoft, oraz działań rządowych w Stanach Zjednoczonych, Chinach i innych krajach.
„Te zmiany doprowadziły wielu do pytań, co dokładnie oznacza moc obliczeń kwantowych dla przyszłości cyberbezpieczeństwa” – powiedział Joffe. „Reagowanie na te postępy powinno być najwyższym priorytetem dla branży bezpieczeństwa. Ostatecznie oznacza to rozpoczęcie tworzenia podstaw pod przebudowę algorytmów, strategii i systemów, które tworzą nasze obecne podejście do cyberbezpieczeństwa”.
Obrona przed naszymi kwantowymi władcami
Nawet jeśli nie ma tutaj praktycznych obliczeń kwantowych, naukowcy chcą być gotowi. Ostatnie badania przeprowadzone przez Międzynarodową Radę Bezpieczeństwa Neustar (NISC) wykazały, że prawie jedna czwarta specjalistów ds. bezpieczeństwa eksperymentuje z obliczeniami kwantowymi i opracowuje strategie w odpowiedzi na obawy, że postępy kwantowe wyprzedzą rozwój innych technologii bezpieczeństwa.
Istnieje również możliwość wykorzystania obliczeń kwantowych do psot poza czytaniem e-maili, ze względu na szybkość przetwarzania danych. „Komputery kwantowe będą w stanie w ciągu 3 minut obliczyć, co normalnie zajęłoby superkomputerom 10 000 lat” – powiedział Jofee. „Potencjał radykalnego skrócenia tej skali czasu mógłby, w rękach złośliwego aktora, umożliwić cyberataki niepodobne do niczego wcześniej”.
Zagrożenie jest już tutaj. Kiedy komputery kwantowe mogą złamać nasze szyfrowanie, można odczytać wszystkie dane zebrane w przeszłości.
Zła wiadomość jest taka, że przeciętny użytkownik nie może wiele zrobić, aby chronić swoje dane przed komputerami kwantowymi, twierdzą eksperci. Jednak National Institute of Standards (NIST) pracuje nad opracowaniem standardu kryptografii odpornego na kwanty od 2017 roku, zauważył Easttom.
„Ponadto wielu badaczy kryptografii, w tym ja, pracuje nad analizą algorytmów, aby określić, jakie będą najlepsze algorytmy odporne na kwanty”, dodał.
Jednym z kroków, jakie użytkownicy mogą zrobić, aby stać się trochę bezpieczniejszym przed kwantowymi łamaczami kodów, jest teraz wdrożenie nowego szyfrowania TLS 1.3 w swoich przeglądarkach, powiedział Frantz.
„To pomoże, ale nie będzie idealne” – dodał. „Drugą opcją, która jest teraz dostępna na rynku, jest rozpoczęcie korzystania z generatorów liczb losowych kwantowych i kwantowej dystrybucji kluczy w naszych aplikacjach do transportu danych”.
Soczystym celem hakerów z przyszłym dostępem do komputerów kwantowych byłaby kryptowaluta, która opiera się na kryptografii, aby zapewnić jej bezpieczeństwo i prywatność. Jedna firma, RAIDAtech, pracuje nad technologiami bezpiecznego transportu i przechowywania danych.
„Osiągnęliśmy bezpieczne przechowywanie kwantowe, niszcząc dane tak, że tylko 1/25 z nich znajduje się w danej chmurze” – powiedział Sean Worthington, prezes firmy kryptowalutowej CloudCoin Consortium w e-mailowym wywiadzie.„Serwery znajdują się w 20 różnych jurysdykcjach, takich jak Argentyna, USA, Szwajcaria i Rosja, żeby wymienić tylko kilka. Nie można odszyfrować czegoś, co jest w strzępach”.
Dobrze jest wiedzieć, kiedy komputery kwantowe w pełni się pojawią, że nasza kryptowaluta może być bezpieczna, nawet jeśli nasze e-maile nie będą. To może być dobry moment, aby zainwestować lub zbyć kryptowalutę albo zacząć bardziej uważać na to, co piszesz w swoich wiadomościach online.
