Key Takeaway
- Kemajuan terkini dalam pengkomputeran kuantum bermakna hari akan datang apabila data peribadi anda boleh didedahkan.
- Penyelidik di Universiti Sains dan Teknologi China di Hefei telah membangunkan komputer kuantum yang 100 trilion kali lebih pantas daripada superkomputer terpantas.
- Satu langkah yang boleh diambil pengguna untuk menjadikan diri mereka lebih selamat daripada pemecah kod kuantum adalah dengan melaksanakan jenis penyulitan baharu dalam penyemak imbas mereka.
Bayangkan bahawa setiap e-mel, transaksi bank, teks atau siaran media sosial yang anda selesaikan boleh dicari dalam talian dalam teks biasa dan tidak disulitkan. Ini bermakna mempunyai tingkap yang belum pernah terjadi sebelumnya ke dalam kehidupan kita dengan akibat yang sukar untuk dibayangkan.
Pakar berkata visi ini bukanlah mimpi ngeri dystopian, tetapi realiti yang semakin menghampiri kerana kemajuan terkini dalam pengkomputeran kuantum. Komputer yang menggunakan fenomena kuantum seperti superposisi dan jalinan untuk melakukan pengiraan telah lama disebut-sebut sebagai janji jauh dan boogeyman. Kebenaran lebih bernuansa, tetapi tidak kurang menakutkan bagi mereka yang menghargai privasi mereka.
"Sifat pengkomputeran kuantum membolehkannya menyelesaikan masalah tertentu dalam masa praktikal, yang komputer klasik akan mengambil masa yang lebih lama untuk diselesaikan, " Chuck Easttom, pensyarah tambahan di Universiti Georgetown, yang mempelajari kriptografi dan pengkomputeran kuantum, berkata dalam temu bual e-mel.
"Dan kebetulan masalah matematik yang dikuasai oleh komputer kuantum ini, juga merupakan masalah matematik yang menjadi asas untuk keselamatan RSA, Diffie-Hellman, Elliptic Curve dan algoritma yang berkaitan."
Ramai penyelidik kriptografi, termasuk saya sendiri, sedang berusaha untuk menganalisis algoritma untuk menentukan algoritma kalis kuantum terbaik.
Penyulitan ada di mana-mana
Kami bergantung pada penyulitan untuk melindungi peranti dan data sensitif. Satu sebab utama adalah kerana tempoh masa yang diperlukan untuk memecahkan penyulitan menggunakan perkakasan semasa.
"Walaupun mungkin untuk pecah dalam teori, ia sangat sukar dalam amalan kerana untuk melakukannya akan mengambil masa yang sangat lama dengan skala masa pemikiran komputer standard sebanyak trilion atau bahkan empat bilion tahun, " Rodney Joffe, seorang naib kanan presiden dan rakan di syarikat teknologi Neustar, berkata dalam temu bual e-mel.
Tetapi komputer kuantum berfungsi secara berbeza daripada sistem yang biasa kita gunakan, dan ia lebih berkuasa dan berkesan. Komputer kuantum membenarkan kelas algoritma berbeza yang mustahil dilakukan oleh komputer klasik.
"Oleh kerana kami menggunakan kuasa pengiraan tahap kuantum komputer alam semula jadi-kami boleh mencari corak dalam teka-teki matematik yang akan menawarkan beberapa penyelesaian yang mungkin untuk teka-teki matematik yang sukar itu, " Terrill Frantz, seorang profesor di Universiti Harrisburg Sains dan Teknologi, yang mengkaji keselamatan siber, berkata dalam temu bual e-mel."Alam semula jadi boleh mengira jumlah pembolehubah yang tidak berkesudahan pada masa yang sama-contohnya cara alam semula jadi menentukan arah angin bertiup, atau haba bergerak dalam cecair."
Datang Lebih Cepat Daripada Yang Anda Fikirkan
Hari apabila algoritma keselamatan standard boleh dipecahkan adalah lebih dekat daripada yang difikirkan oleh ramai orang, menurut Paul Lipman, Ketua Pegawai Eksekutif firma keselamatan siber BullGuard.
"Dalam praktiknya, komputer kuantum memerlukan sejuta qubit untuk memecahkan RSA," kata Lipman. "Komputer kuantum terbesar pada masa ini kurang daripada 100 qubit. Pelan hala tuju semasa daripada IonQ dan IBM mencadangkan kami akan mencapai sejuta markah menjelang akhir dekad ini."
Sesetengah negara sudah berfikir ke hadapan dengan menyerap banyak data yang dilindungi oleh kata laluan yang kini tidak boleh dipecahkan, tetapi akan berlaku apabila komputer kuantum berkuasa tinggi datang dalam talian, kata Frantz. "Ancaman itu ada di sini sekarang," tambahnya. "Apabila komputer kuantum boleh memecahkan penyulitan kami, maka semua data yang dikumpul dari masa lalu boleh dibaca."
Komputer kuantum semakin pantas pada kadar yang pantas. Penyelidik di Universiti Sains dan Teknologi China di Hefei baru-baru ini mengumumkan bahawa mereka telah membangunkan komputer kuantum yang mampu melakukan 100 trilion kali lebih pantas daripada superkomputer terpantas di dunia. Berita itu mengikuti rentetan pencapaian terkini dalam pengkomputeran kuantum daripada syarikat seperti Google, IBM dan Microsoft serta usaha kerajaan di A. S., China dan negara lain.
"Perkembangan ini telah menyebabkan ramai yang mempersoalkan apakah sebenarnya kuasa pengkomputeran kuantum untuk masa depan keselamatan siber," kata Joffe. "Memberi respons kepada kemajuan ini harus menjadi keutamaan utama bagi industri keselamatan. Ini akhirnya melibatkan mula meletakkan asas untuk membina semula algoritma, strategi dan sistem yang membentuk pendekatan keselamatan siber semasa kami."
Mempertahankan Penguasa Kuantum Kita
Walaupun pengkomputeran kuantum praktikal tidak ada di sini, penyelidik mahu bersedia. Penyelidikan terkini daripada Majlis Keselamatan Antarabangsa Neustar (NISC) mendapati bahawa hampir satu perempat daripada profesional keselamatan sedang bereksperimen dengan pengkomputeran kuantum dan membangunkan strategi sebagai tindak balas kepada kebimbangan bahawa kemajuan kuantum akan mengatasi pembangunan teknologi keselamatan lain.
Terdapat juga potensi pengkomputeran kuantum untuk digunakan untuk kerosakan selain daripada membaca e-mel sahaja, disebabkan oleh kelajuan pengiraan data. "Komputer kuantum akan mempunyai keupayaan untuk mengira dalam masa 3 minit apa yang biasanya memerlukan superkomputer 10, 000 tahun untuk dicapai, " kata Jofee. "Potensi untuk memendekkan secara radikal skala masa itu boleh, di tangan pelakon yang berniat jahat, membolehkan serangan siber tidak seperti apa-apa yang dilihat sebelum ini."
Ancaman sudah ada sekarang. Apabila komputer kuantum boleh memecahkan penyulitan kami, maka semua data yang dikumpul dari masa lalu boleh dibaca.
Berita buruknya ialah pengguna biasa tidak boleh berbuat banyak untuk melindungi data mereka daripada komputer kuantum, kata pakar. Walau bagaimanapun, Institut Piawaian Kebangsaan (NIST) telah berusaha membangunkan piawaian kriptografi tahan kuantum sejak 2017, kata Easttom.
"Selain itu, ramai penyelidik kriptografi, termasuk saya sendiri, sedang berusaha menganalisis algoritma untuk menentukan algoritma kalis kuantum terbaik," tambahnya.
Satu langkah yang boleh diambil pengguna untuk menjadikan diri mereka lebih selamat daripada pemecah kod kuantum sekarang ialah melaksanakan penyulitan TLS 1.3 baharu dalam penyemak imbas mereka, kata Frantz.
"Ini akan membantu, tetapi tidak sempurna," tambahnya. "Pilihan kedua, yang kini tersedia secara komersial, ialah mula menggunakan penjana Nombor Rawak Kuantum dan Pengagihan Kunci Kuantum dalam aplikasi pengangkutan data kami."
Sasaran menarik untuk penggodam dengan akses masa hadapan kepada komputer kuantum ialah mata wang kripto, yang bergantung pada kriptografi untuk memastikannya selamat dan peribadi. Satu syarikat, RAIDAtech, sedang mengusahakan teknologi untuk mengangkut dan menyimpan data yang selamat kuantum.
"Kami telah mencapai storan selamat kuantum dengan mencincang data supaya hanya 1/25 daripadanya berada pada mana-mana awan tertentu, " Sean Worthington, presiden syarikat cryptocurrency CloudCoin Consortium, mendakwa dalam temu bual e-mel."Pelayan terletak di 20 bidang kuasa berbeza seperti Argentina, U. S. A., Switzerland dan Rusia, hanya untuk menamakan beberapa. Anda tidak boleh menyahsulit sesuatu yang dicincang."
Adalah baik untuk mengetahui apabila pengkomputeran kuantum muncul sepenuhnya bahawa mata wang kripto kami mungkin selamat walaupun e-mel kami tidak selamat. Ini mungkin masa yang baik untuk melabur atau melupuskan mata wang kripto, atau mula lebih berhati-hati tentang perkara yang anda tulis dalam mesej dalam talian anda.
