Ключевые выводы
- Недавние достижения в области квантовых вычислений означают, что близится день, когда ваши личные данные могут быть раскрыты.
- Исследователи из Университета науки и технологий Китая в Хэфэе разработали квантовый компьютер, который в 100 триллионов раз быстрее, чем самые быстрые суперкомпьютеры.
- Один шаг, который пользователи могут предпринять, чтобы обезопасить себя от квантовых дешифровальщиков, - это реализовать новый вид шифрования в своих браузерах.
Представьте, что каждое электронное письмо, банковская транзакция, текст или публикация в социальных сетях, которые вы завершили, доступны для поиска в Интернете в виде простого незашифрованного текста. Это означало бы беспрецедентное окно в нашу жизнь с разветвлениями, которые трудно себе представить.
Эксперты говорят, что это видение - не антиутопический кошмар, а быстро приближающаяся реальность благодаря недавним достижениям в области квантовых вычислений. Компьютеры, которые используют квантовые явления, такие как суперпозиция и запутанность, для выполнения вычислений, уже давно рекламируются как отдаленная перспектива и пугало. Правда более тонкая, но не менее пугающая для тех, кто ценит свою конфиденциальность.
«Природа квантовых вычислений позволяет решать определенные задачи за практическое время, для решения которых классическому компьютеру потребовалось бы гораздо больше времени», - Чак Исттом, адъюнкт-лектор Джорджтаунского университета, изучающий криптографию и квантовые вычисления, сказал в интервью по электронной почте.
"И так получилось, что эти математические проблемы, с которыми хорошо справляются квантовые компьютеры, также являются математическими проблемами, которые составляют основу безопасности RSA, алгоритмов Диффи-Хеллмана, эллиптических кривых и связанных с ними алгоритмов".
Многие исследователи криптографии, в том числе и я, работают над анализом алгоритмов, чтобы определить, какими будут лучшие квантово-устойчивые алгоритмы.
Шифрование везде
Мы полагаемся на шифрование для защиты устройств и конфиденциальных данных. Одна из основных причин заключается в том, сколько времени требуется для взлома шифрования с использованием современного оборудования.
"Теоретически взлом возможен, но на практике это очень сложно, потому что это заняло бы невероятно много времени со стандартным компьютерным масштабом в триллионы или даже квадриллионы лет", Родни Джоффе, старший вице-президент президент и научный сотрудник технологической компании Neustar, сказал в интервью по электронной почте.
Но квантовые компьютеры работают иначе, чем системы, к которым мы привыкли, и они более мощные и эффективные. Квантовые компьютеры позволяют использовать другой класс алгоритмов, которые не могут выполняться классическими компьютерами.
«Поскольку мы используем мощь природного компьютера - вычисления на квантовом уровне - мы можем найти закономерности в математической головоломке, которые предложат несколько возможных решений этой сложной математической головоломки», - Террилл Франц, профессор Гаррисбергского университета в США. Science and Technology, изучающий кибербезопасность, сказал в интервью по электронной почте.«Природа может одновременно вычислять бесконечное количество переменных - например, как природа решает, в какую сторону дует ветер, или как тепло перемещается в жидкости».
Выйдет раньше, чем вы думаете
День, когда стандартные алгоритмы безопасности можно будет взломать, ближе, чем многие думают, по словам Пола Липмана, генерального директора компании BullGuard, специализирующейся на кибербезопасности.
«На практике квантовому компьютеру потребуется порядка миллиона кубитов, чтобы взломать RSA», - сказал Липман. «Самый большой квантовый компьютер в настоящее время имеет менее 100 кубитов. Текущие планы таких компаний, как IonQ и IBM, предполагают, что к концу этого десятилетия мы достигнем отметки в миллион».
Некоторые страны уже думают о будущем, поглощая большое количество данных, защищенных паролями, которые сейчас нельзя взломать, но это произойдет, когда в сети появятся мощные квантовые компьютеры, сказал Франц. «Угроза уже здесь», - добавил он. «Когда квантовые компьютеры смогут взломать наше шифрование, тогда можно будет прочитать все собранные данные из прошлого."
Квантовые компьютеры становятся быстрее быстрыми темпами. Исследователи из Университета науки и технологий Китая в Хэфэе недавно объявили о разработке квантового компьютера, способного работать в 100 триллионов раз быстрее, чем самые быстрые суперкомпьютеры в мире. Эта новость следует за чередой недавних достижений в квантовых вычислениях таких компаний, как Google, IBM и Microsoft, а также за усилиями правительств США, Китая и других стран.
«Эти события заставили многих задуматься о том, что именно сила квантовых вычислений означает для будущего кибербезопасности», - сказал Джоффе. «Реагирование на эти достижения должно быть главным приоритетом для индустрии безопасности. В конечном итоге это включает в себя начало закладки основ для перестройки алгоритмов, стратегий и систем, которые формируют наш текущий подход к кибербезопасности».
Защита от наших квантовых повелителей
Даже если практических квантовых вычислений еще нет, исследователи хотят быть готовыми. Недавнее исследование Международного совета безопасности Neustar (NISC) показало, что почти четверть специалистов по безопасности экспериментируют с квантовыми вычислениями и разрабатывают стратегии в ответ на опасения, что квантовые достижения опередят развитие других технологий безопасности.
Квантовые вычисления также могут быть использованы не только для чтения электронной почты, но и для других целей, поскольку они могут быстро вычислять данные. «Квантовые компьютеры будут иметь возможность вычислять за 3 минуты то, на что обычно суперкомпьютерам требуется 10 000 лет», - сказал Джофи. «Потенциал радикального сокращения этого временного масштаба может в руках злоумышленника сделать возможными кибератаки, невиданные ранее».
Угроза уже здесь. Когда квантовые компьютеры смогут взломать наше шифрование, тогда можно будет прочитать все собранные данные из прошлого.
Плохая новость заключается в том, что средний пользователь мало что может сделать для защиты своих данных от квантовых компьютеров, говорят эксперты. Тем не менее, Национальный институт стандартов (NIST) работает над разработкой стандарта квантово-устойчивой криптографии с 2017 года, отметил Исттом.
"Кроме того, многие исследователи криптографии, в том числе и я, работают над анализом алгоритмов, чтобы определить, какими будут лучшие квантово-устойчивые алгоритмы", - добавил он.
Один шаг, который пользователи могут сделать, чтобы обезопасить себя от квантовых дешифровальщиков, - это внедрить новое шифрование TLS 1.3 в свои браузеры, сказал Франц.
«Это поможет, но не идеально», - добавил он. «Второй вариант, который сейчас коммерчески доступен, - начать использовать генераторы квантовых случайных чисел и квантовое распределение ключей в наших приложениях для передачи данных».
Лучшей мишенью для хакеров с будущим доступом к квантовым компьютерам будет криптовалюта, которая полагается на криптографию, чтобы обеспечить ее безопасность и конфиденциальность. Одна компания, RAIDAtech, работает над технологиями передачи и хранения данных с квантовой безопасностью.
«Мы достигли квантово-безопасного хранилища, измельчив данные таким образом, что только 1/25 из них находится в любом конкретном облаке», - заявил в интервью по электронной почте Шон Уортингтон, президент криптовалютной компании CloudCoin Consortium.«Серверы расположены в 20 различных юрисдикциях, таких как Аргентина, США, Швейцария и Россия, и это лишь некоторые из них. Вы не можете расшифровать то, что находится в клочьях».
Приятно осознавать, что когда квантовые вычисления полностью появятся, наша криптовалюта может быть в безопасности, даже если наши электронные письма не будут в безопасности. Это может быть подходящее время, чтобы инвестировать или отказаться от криптовалюты или начать более внимательно относиться к тому, что вы пишете в своих онлайн-сообщениях.
