(em) Seguro é uma coluna semanal que se aprofunda no tópico em rápida escalada da segurança cibernética.
Avanços recentes mudaram a questão da chegada da computação quântica de “se” para “quando”. Eles serão capazes de realizar determinadas tarefas em um ritmo centenas ou milhares de vezes melhores que os computadores clássicos, o que, por sua vez, nos permitirá buscar soluções para questões que não podem ser resolvidas com os computadores modernos. métodos.
A criptografia moderna é uma dessas questões. Atualmente protegida por números primos que os computadores clássicos não conseguem resolver antes da morte térmica do universo, a criptografia pode ser totalmente destruída pelo poder do quantum.
Relacionado
- Dentro do laboratório do Reino Unido que conecta cérebros a computadores quânticos
- Pesquisadores criam ‘peça do quebra-cabeça que faltava’ no desenvolvimento da computação quântica
- Conheça Silq: a primeira linguagem de programação intuitiva para computadores quânticos
Felizmente, é uma faca de dois gumes. A física quântica também pode ser usada para melhorar a criptografia, protegendo os dados contra ameaças atuais e futuras. Para descobrir como funciona e se é prático hoje, conversamos com John Prisco, CEO e Presidente da
Troca Quântica, a primeira rede quântica de fibra disponível nos Estados Unidos.Tendências Digitais: O que torna os computadores quânticos bons em quebrar a criptografia convencional?
John Prisco, presidente e CEO da Quantum Xchange: porque o computador quântico não usa bits que sejam um ou zero. Na verdade, eles estão usando fótons que podem ser simultaneamente uns e zeros. É apenas uma capacidade de processamento massivamente paralelo que um computador primário que usamos hoje não pode fazer, porque os bits só podem existir no estado um ou zero.
“O verdadeiro objetivo é um computador quântico principal. E esse é aquele em que você pode quebrar a chave em 10 segundos.”
Então, você sabe que sempre ouve o comentário sobre: “Quão rápido o computador poderia ler todos os livros e o material da Biblioteca do Congresso.” Bem, isso é falado em termos de leitura de cada livro em série. A forma como um computador quântico leria os livros da Biblioteca do Congresso seria lê-los todos simultaneamente.
Com a mais recente cifra RSA 2048, utilizando computadores convencionais, seriam necessários mil milhões de milhões de anos para que a força bruta quebrasse essa chave. Um computador quântico poderia fazer isso em cerca de 10 segundos.
Quando você acha que os computadores quânticos se tornarão sofisticados o suficiente para serem uma ameaça real à criptografia?
Existe um conceito chamado supremacia quântica. Isso não é muito interessante, embora pareça. Significa quando um computador quântico é mais poderoso do que qualquer computador eletrônico convencional. O Google pensou que teria um computador de supremacia quântica até o final do ano passado.
Eles dizem que agora terão um computador de supremacia quântica até o final deste ano. Então, quando falo sobre a quebra do RSA 2048 levar um bilhão de bilhões de anos, um computador de supremacia quântica pode reduzir esse tempo para 900 milhões de bilhões de anos. Isso não é um grande avanço.
O verdadeiro objetivo é um computador quântico principal. E esse é aquele em que você pode quebrar a chave em 10 segundos. Em termos disso, é considerado um evento de 5 a 10 anos.
Mas sou sempre rápido em dizer que é quase irrelevante quanto tempo levará para chegar lá. Atores nefastos estão coletando dados o tempo todo, e sempre farão isso, porque é muito fácil de fazer. Eles colherão dados do Escritório de Gestão de Pessoal do governo ou dos planos do F-35 da Lockheed Martin. E eles ficarão sentados até que tenham um computador quântico que possa quebrar a chave e abrir os dados.
“… Agora você tem a garantia de que ninguém poderá desbloquear seus dados e ler seu arquivo de dados.”
Digamos que você seja um banco suíço e tenha muitos clientes que preferem manter sua identidade privada. Então, você realmente gostaria de criptografar usando chaves quânticas hoje, e não se expor à coleta de dados e se preocupar com a possibilidade de alguém ter um computador quântico que possa quebrá-los.
O Quantum Xchange é construído em torno do uso de chaves quânticas. Você pode explicar como eles funcionam e como isso os torna mais difíceis de decifrar?
Uma chave quântica é diferente de uma chave RSA porque é composta de fótons. Quando você transmite a chave do ponto A para o ponto B, a chave segue em frente e cada fóton que enviamos pode ser codificado com um ou zero.
Se alguém tentou escutar essa chave, isso acontece por causa do Princípio da Incerteza de Heisenberg, que se alguém tentar escutar numa partícula óptica como um protão, o estado quântico muda e, portanto, a chave já não representa a chave que irá desbloquear os dados.
Como você depende de uma lei da física, que é tão imutável quanto a gravidade, agora você tem a garantia de que ninguém poderá desbloquear seus dados e ler seu arquivo de dados. A chave não sobrevive a ninguém que a toque.
Seu sistema de ‘nó confiável’ afirma resolver problemas de alcance com chaves quânticas. Por que existe um problema de alcance e como você o resolveu?
Uma das deficiências da distribuição quântica de chaves é que o melhor que você pode fazer é cerca de 100 quilômetros transmitindo a chave. Provavelmente foi isso que atrasou a introdução da distribuição quântica de chaves nos Estados Unidos.
“Para alguém quebrar uma chave quântica, são necessárias circunstâncias extraordinárias.”
O que fizemos foi trabalhar com o Battelle Memorial Laboratories e descobrimos uma maneira de estender a distância que uma chave quântica pode percorrer. Ele pode viajar agora por uma distância ilimitada.
Descobrimos uma maneira de codificar uma chave quântica dentro de outra gaiola quântica, e isso nos permite continue transmitindo várias centenas de quilômetros por vez e isso não viola a incerteza princípio.
Ser capaz de superar essa limitação foi fundamental para tornar isso viável. É um grande avanço e um facilitador para esta tecnologia.
Percebi que o Quantum Xchange afirma ser pioneiro na “criptografia inquebrável”. Quão literalmente devemos interpretar isso? Isso é realmente inquebrável, agora e no futuro?
Quando você faz uma afirmação ousada como essa, sempre há pessoas que irão desafiá-lo, e os criptógrafos, como engenheiros ou cientistas, são muito bons em desafiar esse comentário.
“Esta não é uma tecnologia que surgiu da noite para o dia. Está em funcionamento em Genebra há dez anos…”
No entanto, acontece que, como nos baseamos numa lei da física, ela é provavelmente inquebrável. Agora, existe uma probabilidade diferente de zero de que alguém possa quebrá-lo? Sim. Mas achamos que é extremamente improvável. Literalmente, para alguém quebrar uma chave quântica, são necessárias circunstâncias extraordinárias.
Digamos que eu envie um milhão de fótons e você acabe aceitando 100 mil deles como totalmente inalterados. Se você fosse um ator nefasto tentando interceptar minha chave quântica, teria que adivinhar corretamente 900 mil vezes se o fóton era um ou zero.
Agora, matematicamente, isso é factível. Mas no meu mundo e no mundo prático isso é impossível.
A solução do Quantum Xchange está focada apenas em dissuadir a ameaça dos computadores quânticos ou é algo que pode ser usado em muitos cenários?
O caso de uso genérico é proteger qualquer informação crítica. Está sendo usado hoje em Genebra, pela gestão governamental das eleições, para transmitir dados de pesquisas usando proteção de chave quântica. É absolutamente voltado para evitar que hackers roubem dados. Se os computadores quânticos são o ataque, a criptografia quântica é a defesa.
Esta não é uma tecnologia que surgiu da noite para o dia. Está em funcionamento em Genebra há dez anos e nos laboratórios de Battelle há cinco anos. Estamos implantando-o agora em Nova York. Este é um equipamento que funciona hoje e é viável hoje.
Recomendações dos Editores
- Cientistas acabam de alcançar um avanço na computação quântica
- O novo processador de 127 qubit da IBM é um grande avanço na computação quântica
- A IBM está construindo o maior computador quântico – e uma geladeira gigante para colocá-lo
- Honeywell está dando um salto de termostatos para computadores quânticos
- Intel desenvolve um chip de controle criogênico que deverá agilizar a computação quântica
