(in) Drošs ir iknedēļas sleja, kas ienirst strauji pieaugošajā kiberdrošības tēmā.
Nesenie sasniegumi ir mainījuši jautājumu par kvantu skaitļošanas ienākšanu no “ja” uz “kad”. Viņi spēs paveikt noteiktu uzdevumu tempā simtiem vai tūkstošiem reižu labāk nekā klasiskie datori, kas, savukārt, ļaus mums meklēt risinājumus jautājumiem, kurus nevar atrisināt ar mūsdienu metodes.
Mūsdienu šifrēšana ir viens no šiem jautājumiem. Patlaban aizsargāta ar pirmskaitļiem, kurus klasiskie datori nevar atrisināt pirms Visuma karstuma nāves, šifrēšanu var pilnībā izjaukt kvantu spēks.
Saistīts
- Apvienotās Karalistes laboratorijā, kas savieno smadzenes ar kvantu datoriem
- Pētnieki kvantu skaitļošanas attīstībā rada "trūkstošu finierzāģa gabalu".
- Iepazīstieties ar Silq: pirmo intuitīvo programmēšanas valodu kvantu datoriem
Par laimi, tas ir abpusgriezīgs zobens. Kvantu fiziku var izmantot arī, lai uzlabotu šifrēšanu, aizsargājot datus gan pret pašreizējiem, gan nākotnes draudiem. Lai uzzinātu, kā tas darbojas un vai šodien tas ir praktiski, mēs runājām ar Džonu Prisko, uzņēmuma izpilddirektoru un prezidentu.
Quantum Xchange, pirmais šķiedru kvantu tīkls, kas pieejams Amerikas Savienotajās Valstīs.Digitālās tendences: kas padara kvantu datorus labus parastās šifrēšanas uzlaušanā?
Džons Prisko, Quantum Xchange prezidents un izpilddirektors: jo kvantu dators neizmanto bitus, kas ir vai nu viens, vai nulle. Patiesībā viņi izmanto fotonus, kas vienlaikus var būt vieninieki un nulles. Tā ir tikai masveida paralēlas apstrādes iespēja, ko mūsdienās izmantojamais primārais dators nevar nodrošināt, jo biti var pastāvēt tikai viena vai nulles stāvoklī.
"Patiesais mērķis ir kvantu galvenais dators. Un tas ir tāds, kurā jūs varat uzlauzt atslēgu 10 sekundēs.
Tātad, jūs zināt, ka vienmēr dzirdat komentāru par: “Cik ātri dators varēja izlasīt visas grāmatas un lietas, kas atrodas Kongresa bibliotēkā. Nu, par to runā katras grāmatas lasīšanas ziņā sērijveidā. Veids, kā kvantu dators lasītu grāmatas Kongresa bibliotēkā, būtu lasīt tās visas vienlaikus.
Izmantojot jaunāko šifru RSA 2048, izmantojot parastos datorus, būtu nepieciešams miljards miljardu gadu, lai rupja spēka izlauztu šo atslēgu. Kvantu dators to varētu paveikt apmēram 10 sekundēs.
Kad, jūsuprāt, kvantu datori kļūs pietiekami sarežģīti, lai tie būtu reāli draudi šifrēšanai?
Pastāv jēdziens, ko sauc par kvantu pārākumu. Tas nav īpaši interesanti, lai gan izklausās tā. Tas nozīmē, kad kvantu dators ir jaudīgāks par jebkuru parasto elektronisko datoru. Google domāja, ka līdz pagājušā gada beigām viņiem būs kvantu pārākuma dators.
Viņi saka, ka līdz šī gada beigām viņiem tagad būs kvantu pārākuma dators. Tātad, kad es runāju par RSA 2048 uzlaušanu, kas aizņem miljardu miljardu gadu, kvantu pārākuma dators to var saīsināt līdz 900 miljoniem miljardu gadu. Tas nav tik liels progress.
Patiesais mērķis ir kvantu galvenais dators. Un tas ir tas, kurā jūs varat uzlauzt atslēgu 10 sekundēs. Šajā ziņā tas tiek uzskatīts par aptuveni 5 līdz 10 gadu notikumu.
Bet es vienmēr steidzos teikt, ka gandrīz nav nozīmes tam, cik ilgs laiks būs nepieciešams, lai tur nokļūtu. Ļaunprātīgi aktieri visu laiku ievāc datus, un viņi to vienmēr darīs, jo tas ir pārāk viegli izdarāms. Viņi iegūs datus no valdības Personāla vadības biroja vai F-35 plāniem no Lockheed Martin. Un viņi sēdēs uz tā, līdz viņiem būs kvantu dators, kas var salauzt atslēgu un atvērt datus.
”… Tagad jums ir pārliecība, ka neviens nevarēs atbloķēt jūsu datus un nolasīt jūsu datu failu.
Pieņemsim, ka esat Šveices banka un jums ir daudz klientu, kuri labprātāk patur savu identitāti privātu. Tātad, jūs patiešām vēlaties šodien šifrēt, izmantojot kvantu atslēgas, nevis pakļaut sevi viņu datu ievākšanai un uztraukties, ka kādam būs kvantu dators, kas to var sabojāt.
Quantum Xchange pamatā ir kvantu atslēgu izmantošana. Vai varat paskaidrot, kā tie darbojas, un tas padara tos grūtāk uzlauzt?
Kvantu atslēga atšķiras no RSA atslēgas ar to, ka tā sastāv no fotoniem. Pārraidot atslēgu no punkta A uz punktu B, atslēga iet kopā, un katrs fotons, ko mēs sūtām, var tikt kodēts ar vienu vai nulli.
Ja kāds mēģināja noklausīties šo atslēgu, tas izrādās Heizenberga nenoteiktības principa dēļ, ja kāds mēģina noklausīties uz optiskās daļiņas, piemēram, protona, mainās kvantu stāvoklis, un tāpēc atslēga vairs neatspoguļo atslēgu, kas atbloķēs datus.
Tā kā jūs paļaujaties uz fizikas likumu, kas ir tikpat nemainīgs kā gravitācija, tagad jums ir pārliecība, ka neviens nevarēs atbloķēt jūsu datus un nolasīt jūsu datu failu. Atslēga nevar izdzīvot, ja kāds tai pieskaras.
Jūsu “uzticamā mezgla” sistēma apgalvo, ka atrisina diapazona problēmas ar kvantu atslēgām. Kāpēc pastāv diapazona problēma, un kā jūs to atrisinājāt?
Viens no kvantu atslēgas sadalījuma trūkumiem ir tas, ka labākais, ko varat darīt, ir aptuveni 100 kilometru, pārraidot atslēgu. Tas, iespējams, ir aizkavējis kvantu atslēgu izplatīšanas ieviešanu Amerikas Savienotajās Valstīs.
"Lai kāds varētu salauzt kvantu atslēgu, ir nepieciešami ārkārtēji apstākļi."
Mēs esam sadarbojušies ar Battelle Memorial Laboratories un esam izstrādājuši veidu, kā palielināt attālumu, ko var nobraukt kvantu atslēga. Tagad tas var ceļot neierobežotu attālumu.
Mēs esam izstrādājuši veidu, kā iekodēt kvantu atslēgu citā kvantu būrī, un tas ļauj mums turpiniet pārraidīt vairākus simtus kilometru vienlaikus, un tas nepārkāpj nenoteiktību principu.
Spēja pārvarēt šo ierobežojumu ir bijusi ļoti svarīga, lai tas būtu dzīvotspējīgs. Tas ir liels sasniegums, un tas ir šīs tehnoloģijas veicinātājs.
Es pamanīju, ka Quantum Xchange apgalvo, ka tā ir novatoriska “nepārlaužama šifrēšana”. Cik burtiski mums tas būtu jāuztver? Vai tas tiešām ir nesalaužams tagad un nākotnē?
Kad jūs izsakāt tādu drosmīgu apgalvojumu, ka jums vienmēr ir cilvēki, kas jūs izaicinās, un kriptogrāfi kā inženieru vai zinātnieku klase ļoti labi spēj apstrīdēt šo komentāru.
“Šī nav tehnoloģija, kas radusies vienas nakts laikā. Ženēvā tas darbojas jau desmit gadus…
Tomēr izrādās, ka tāpēc, ka mēs paļaujamies uz fizikas likumu, tas, iespējams, ir nesalaužams. Vai pastāv nulles varbūtība, ka kāds to varētu sabojāt? Jā. Bet mēs uzskatām, ka tas ir ļoti maz ticams. Burtiski, lai kāds salauztu kvantu atslēgu, ir nepieciešami ārkārtēji apstākļi.
Pieņemsim, ka es izsūtu miljonu fotonu, un jūs galu galā pieņemat 100 000 no tiem kā pilnīgi nesabojātus. Ja jūs būtu nelietīgs aktieris, kurš mēģinātu pārtvert manu kvantu atslēgu, jums 900 000 reižu būtu pareizi jāuzmin, vai fotons ir viens vai nulle.
Tagad matemātiski tas ir izdarāms. Bet manā pasaulē un praktiskajā pasaulē tas nav iespējams.
Vai Quantum Xchange risinājums ir vērsts tikai uz kvantu datoru draudu novēršanu, vai arī tas ir kaut kas, ko var izmantot daudzos scenārijos?
Vispārējs lietošanas gadījums ir jebkuras kritiskas informācijas aizsardzība. To šodien Ženēvā izmanto valdības vēlēšanu vadība, lai pārsūtītu aptauju datus, izmantojot kvantu atslēgu aizsardzību. Tas ir pilnībā vērsts uz to, lai hakeri neļautu zagt datus. Ja kvantu datori ir aizvainojums, kvantu šifrēšana ir aizsardzība.
Šī nav tehnoloģija, kas radusies vienas nakts laikā. Tas darbojas Ženēvā desmit gadus, un Battelle laboratorijās tas darbojas piecus gadus. Mēs to tagad izvietojam Ņujorkā. Tas ir aprīkojums, kas darbojas šodien, un tas ir dzīvotspējīgs arī šodien.
Redaktoru ieteikumi
- Zinātnieki tikko panāca izrāvienu kvantu skaitļošanā
- IBM jaunais 127 kubitu procesors ir nozīmīgs sasniegums kvantu skaitļošanā
- IBM būvē lielāko kvantu datoru un milzīgu ledusskapi, kurā to ievietot
- Honeywell veic lēcienu no termostatiem uz kvantu datoriem
- Intel izstrādā kriogēno vadības mikroshēmu, kas, domājams, racionalizēs kvantu skaitļošanu
