(in) Saugus yra savaitinė rubrika, kurioje neriama į sparčiai eskaluojamą kibernetinio saugumo temą.
Naujausi laimėjimai pakeitė kvantinio skaičiavimo atėjimo klausimą iš „jei“ į „kada“. Jie galės atlikti tam tikrą užduotį tempu šimtus ar tūkstančius kartų geriau nei klasikiniai kompiuteriai, kurie, savo ruožtu, leis mums ieškoti klausimų, kurių neįmanoma išspręsti šiuolaikiniais metodus.
Šiuolaikinis šifravimas yra vienas iš tų klausimų. Šiuo metu apsaugotas pirminiais skaičiais, kurių klasikiniai kompiuteriai niekaip negali išspręsti prieš visatos mirtį, šifravimas gali būti visiškai išjungtas dėl kvanto galios.
Susijęs
- JK laboratorijoje, kuri jungia smegenis su kvantiniais kompiuteriais
- Kurdami kvantinį skaičiavimą, mokslininkai sukuria „trūkstamą dėlionės dalį“.
- Susipažinkite su Silq: pirmoji intuityvi programavimo kalba kvantiniams kompiuteriams
Laimei, tai dviašmenis kardas. Kvantinė fizika taip pat gali būti naudojama siekiant pagerinti šifravimą ir apsaugoti duomenis nuo dabartinių ir būsimų grėsmių. Norėdami sužinoti, kaip tai veikia ir ar tai praktiška šiandien, kalbėjomės su Johnu Prisco, bendrovės generaliniu direktoriumi ir prezidentu.
Quantum Xchange, pirmasis šviesolaidinis kvantinis tinklas, prieinamas JAV.Skaitmeninės tendencijos: kodėl kvantiniai kompiuteriai gerai išlaužia įprastą šifravimą?
Johnas Prisco, Quantum Xchange prezidentas ir generalinis direktorius: Kadangi kvantinis kompiuteris nenaudoja bitų, kurie yra arba vienas, arba nulis. Tiesą sakant, jie naudoja fotonus, kurie vienu metu gali būti ir vienetai, ir nuliai. Tai tiesiog masiškai lygiagretaus apdorojimo galimybė, kurios negali atlikti pagrindinis kompiuteris, kurį šiandien naudojame, nes bitai gali egzistuoti tik vienos arba nulinės būsenos.
„Tikrasis tikslas yra kvantinis kompiuteris. Ir tai yra tas, kurio raktą galite nulaužti per 10 sekundžių.
Taigi, žinote, kad visada girdite komentarą apie: „Kaip greitai kompiuteris gali perskaityti visas knygas ir daiktai Kongreso bibliotekoje“. Na, apie tai kalbama apie kiekvienos knygos skaitymą serijiniu būdu. Tai, kaip kvantinis kompiuteris skaitytų Kongreso bibliotekos knygas, būtų skaityti visas jas vienu metu.
Naudojant naujausią RSA 2048 šifrą, naudojant įprastus kompiuterius, prireiktų milijardo milijardų metų, kad šiurkščia jėga sulaužytų šį raktą. Kvantinis kompiuteris galėtų tai padaryti maždaug per 10 sekundžių.
Kada, jūsų nuomone, kvantiniai kompiuteriai taps pakankamai sudėtingi, kad sukeltų realią grėsmę šifravimui?
Yra sąvoka, vadinama kvantine viršenybe. Tai nėra labai įdomu, nors taip ir skamba. Tai reiškia, kai kvantinis kompiuteris yra galingesnis už bet kurį įprastą elektroninį kompiuterį. „Google“ manė, kad iki praėjusių metų pabaigos jie turės kvantinės viršenybės kompiuterį.
Jie sako, kad dabar iki šių metų pabaigos turės kvantinės viršenybės kompiuterį. Taigi, kai aš kalbu apie tai, kad RSA 2048 nulaužimas užtruks milijardą milijardų metų, kvantinės viršenybės kompiuteris gali sutrumpinti iki 900 milijonų milijardų metų. Tai nėra toks didelis žingsnis.
Tikrasis tikslas yra kvantinis kompiuteris. Ir tai yra tas, kurio raktą galite nulaužti per 10 sekundžių. Kalbant apie tai, manoma, kad tai yra maždaug 5–10 metų įvykis.
Bet aš visada greitai sakau, kad beveik nesvarbu, kiek laiko užtruks, kol pasieksiu. Nedorėliai veikėjai visą laiką renka duomenis ir visada tai darys, nes tai padaryti per lengva. Jie rinks duomenis iš vyriausybės Personalo valdymo biuro arba iš Lockheed Martin F-35 planų. Ir jie sėdės ant jo, kol turės kvantinį kompiuterį, kuris gali sulaužyti raktą ir atidaryti duomenis.
"... Dabar esate užtikrinti, kad niekas negalės atrakinti jūsų duomenų ir perskaityti jūsų duomenų failą.
Tarkime, kad esate Šveicarijos bankas ir turite daug klientų, kurie mieliau saugotų savo tapatybę. Taigi, šiandien tikrai norėtumėte šifruoti naudodami kvantinius raktus, o ne rizikuoti, kad būtų renkami jų duomenys, ir nesijaudinti, kad kas nors turės kvantinį kompiuterį, kuris gali jį sugadinti.
„Quantum Xchange“ sukurta naudojant kvantinius raktus. Ar galite paaiškinti, kaip jie veikia ir dėl to juos sunkiau nulaužti?
Kvantinis raktas skiriasi nuo RSA rakto tuo, kad jį sudaro fotonai. Kai perduodate raktą iš taško A į tašką B, raktas eina kartu, o kiekvienas mūsų siunčiamas fotonas gali būti užkoduotas vienetu arba nuliu.
Jei kas nors bandė pasiklausyti to rakto, tai paaiškėja dėl Heisenbergo neapibrėžtumo principo, kad jei kas nors bandytų pasiklausyti ant optinės dalelės, pavyzdžiui, protono, kvantinė būsena pasikeičia, todėl raktas nebeatspindi rakto, kuris atrakins duomenis.
Kadangi remiatės fizikos dėsniu, kuris yra toks pat nekintantis kaip gravitacija, dabar esate tikri, kad niekas negalės atrakinti jūsų duomenų ir perskaityti duomenų failo. Raktas negali išgyventi, kas jį paliečia.
Jūsų „patikimo mazgo“ sistema teigia, kad išsprendžia diapazono problemas su kvantiniais raktais. Kodėl kyla diapazono problema ir kaip ją išsprendėte?
Vienas iš kvantinio rakto paskirstymo trūkumų yra tas, kad geriausia, ką galite padaryti, tai perduoti raktą apie 100 kilometrų. Tikriausiai tai atidėjo kvantinio rakto paskirstymo įvedimą Jungtinėse Valstijose.
„Kad kas nors sulaužytų kvantinį raktą, reikia ypatingų aplinkybių.
Mes dirbome su „Battelle Memorial Laboratories“ ir sugalvojome būdą, kaip padidinti atstumą, kurį gali nukeliauti kvantinis raktas. Dabar jis gali keliauti neribotą atstumą.
Mes sugalvojome būdą, kaip užkoduoti kvantinį raktą kitame kvantiniame narve, ir tai leidžia mums ir toliau perduodami kelis šimtus kilometrų vienu metu, ir tai nepažeidžia neapibrėžtumo principu.
Norint, kad tai būtų gyvybinga, labai svarbu, kad būtų galima įveikti šį apribojimą. Tai didelis laimėjimas ir šios technologijos įgalintuvas.
Pastebėjau, kad „Quantum Xchange“ teigia, kad tai yra „nepalaužiama šifravimo“ novatoriška. Kaip pažodžiui turėtume tai priimti? Ar tai tikrai nepalaužiama dabar ir ateityje?
Kai pateikiate tokį drąsų teiginį, visada turite žmonių, kurie jums meta iššūkį, o kriptografai, kaip inžinieriai ar mokslininkai, puikiai sugeba mesti iššūkį šiam komentarui.
„Tai nėra technologija, kuri atsirado per naktį. Ženevoje jis veikia jau dešimt metų…
Tačiau paaiškėja, kad kadangi mes remiamės fizikos dėsniu, jis tikriausiai yra nepalaužiamas. Ar yra nulinė tikimybė, kad kas nors gali ją sulaužyti? Taip. Bet mes manome, kad tai labai mažai tikėtina. Žodžiu, kad kas nors sulaužytų kvantinį raktą, reikia ypatingų aplinkybių.
Tarkime, aš išsiunčiau milijoną fotonų, o jūs galiausiai priimsite 100 000 iš jų kaip visiškai nesugadintus. Jei būtumėte niekšiškas veikėjas, bandantis perimti mano kvantinį raktą, turėtumėte 900 000 kartų teisingai atspėti, ar fotonas yra vienetas, ar nulis.
Dabar matematiškai tai įmanoma. Tačiau mano pasaulyje ir praktiniame pasaulyje tai neįmanoma.
Ar „Quantum Xchange“ sprendimas yra skirtas tik kvantinių kompiuterių grėsmės atgrasymui, ar tai kažkas, ką galima naudoti daugeliui scenarijų?
Bendras naudojimo atvejis yra bet kokios svarbios informacijos apsauga. Šiandien ji naudojama Ženevoje, jų vyriausybės vadovybė rinkimams, kad perduotų apklausos duomenis naudojant kvantinio rakto apsaugą. Jis visiškai skirtas neleisti įsilaužėliams pavogti duomenų. Jei kvantiniai kompiuteriai yra nusikaltimas, kvantinis šifravimas yra gynyba.
Tai nėra technologija, kuri atsirado per naktį. Dešimt metų jis veikia Ženevoje, penkerius metus – Battelle laboratorijose. Dabar jį diegiame Niujorke. Tai įranga, kuri veikia šiandien ir yra gyvybinga šiandien.
Redaktorių rekomendacijos
- Mokslininkai ką tik pasiekė kvantinio skaičiavimo proveržį
- IBM naujasis 127 kubitų procesorius yra didelis laimėjimas kvantinio skaičiavimo srityje
- IBM stato didžiausią kvantinį kompiuterį ir milžinišką šaldytuvą, į kurį jis galės įdėti
- „Honeywell“ daro šuolį nuo termostatų prie kvantinių kompiuterių
- „Intel“ kuria kriogeninį valdymo lustą, kuris turėtų supaprastinti kvantinį skaičiavimą
