(у) Сигурно је недељна колумна која се бави брзом ескалацијом теме сајбер безбедности.
Недавна открића су променила питање доласка квантног рачунарства са „ако“ на „када“. Они ће моћи да остваре одређени задатак брзим темпом стотине или хиљаде пута бољи од класичних рачунара који ће нам, заузврат, омогућити да тражимо решења за питања која се не могу решити савременим методе.
Модерно шифровање је једно од тих питања. Тренутно заштићена простим бројевима које класични рачунари никако не могу да реше пре топлотне смрти универзума, енкрипција би могла бити широм отворена снагом кванта.
Повезан
- Унутар британске лабораторије која повезује мозгове са квантним рачунарима
- Истраживачи стварају „комад слагалице који недостаје“ у развоју квантног рачунарства
- Упознајте Силк: Први интуитивни програмски језик за квантне рачунаре
Срећом, то је мач са две оштрице. Квантна физика се такође може користити да побољша шифровање, штитећи податке од тренутних и будућих претњи. Да бисмо сазнали како то функционише и да ли је данас практично, разговарали смо са Џоном Приском, извршним директором и председником
Куантум Ксцханге, прва оптичка квантна мрежа доступна у Сједињеним Државама.Дигитални трендови: Шта квантне рачунаре чини добрим у разбијању конвенционалне енкрипције?
Џон Приско, председник и извршни директор компаније Куантум Ксцханге: Зато што квантни рачунар не користи битове који су или један или нула. У ствари, они користе фотоне који могу бити истовремено јединице и нуле. То је само могућност масовне паралелне обраде коју примарни рачунар који данас користимо не може да уради, јер битови могу постојати само у стању један или нула.
„Прави циљ је квантни примарни рачунар. А то је онај у којем бисте могли да разбијете кључ за 10 секунди."
Дакле, знате да увек чујете коментар о томе „Колико брзо рачунар може да прочита све књиге и ствари у Конгресној библиотеци.” Па, о томе се говори у смислу читања сваке књиге серијски. Начин на који би квантни рачунар читао књиге у Конгресној библиотеци био би да их чита све истовремено.
Са најновијим РСА 2048 шифром, користећи конвенционалне рачунаре, било би потребно милијарду милијарди година да се грубом силом разбије тај кључ. Квантни компјутер би то могао да уради за око 10 секунди.
Када мислите да ће квантни рачунари постати довољно софистицирани да представљају стварну претњу шифровању?
Постоји концепт који се зове квантна надмоћ. То није баш занимљиво, иако звучи као да јесте. То значи када је квантни рачунар моћнији од било ког конвенционалног електронског рачунара. Гугл је мислио да ће до краја прошле године имати компјутер за квантну надмоћ.
Кажу да ће сада имати компјутер за квантну надмоћ до краја ове године. Дакле, када говорим о разбијању РСА 2048 за милијарду милијарди година, компјутер са квантном надмоћи би то могао скратити на 900 милиона милијарди година. То није тако велики напредак.
Прави циљ је квантни примарни рачунар. И то је онај у коме бисте могли да разбијете кључ за 10 секунди. У том смислу, сматра се да се ради о догађају од 5 до 10 година.
Али увек брзо кажем да је скоро ирелевантно колико ће времена требати да се стигне тамо. Подли актери стално прикупљају податке, и увек ће то радити, јер је то превише лако. Они ће прикупити податке из Канцеларије за управљање особљем владе или планове Ф-35 од Лоцкхеед Мартина. И они ће седети на њему док не буду имали квантни рачунар који може да разбије кључ и отвори податке.
” … Сада имате гаранцију да нико не може да откључа ваше податке и прочита вашу датотеку са подацима.”
Рецимо да сте швајцарска банка и да имате много клијената који би радије задржали свој идентитет приватним. Дакле, данас бисте заиста желели да шифрујете помоћу квантних кључева, а не да се излажете прикупљању њихових података и да бринете да ће неко имати квантни рачунар који може да их разбије.
Куантум Ксцханге је изграђен око употребе квантних кључева. Можете ли да објасните како функционишу и да их је теже разбити?
Квантни кључ се разликује од РСА кључа по томе што се састоји од фотона. Када пренесете кључ од тачке А до тачке Б, кључ иде даље, а сваки фотон који шаљемо може бити кодиран са један или нулом.
Ако је неко покушао да прислушкује тај кључ, испада због Хајзенберговог принципа неизвесности да ако неко покуша да прислушкује на оптичкој честици као што је протон, квантно стање се мења и стога кључ више не представља кључ који ће откључати податке.
Пошто се ослањате на закон физике, који је непроменљив као и гравитација, сада имате гаранцију да нико не може да откључа ваше податке и прочита вашу датотеку са подацима. Кључ не може преживети да га неко додирне.
Ваш систем „поузданог чвора“ тврди да решава проблеме опсега квантним кључевима. Зашто постоји проблем са дометом и како сте га решили?
Један од недостатака дистрибуције квантног кључа је тај што је најбоље што можете да урадите око 100 километара преносећи кључ. То је вероватно оно што је одложило увођење Куантум Кеи Дистрибутион у Сједињеним Државама.
„Да би неко разбио квантни кључ, потребне су ванредне околности.
Оно што смо урадили је да смо радили са Баттелле Мемориал Лабораториес и смислили смо начин да продужимо удаљеност коју квантни кључ може да пређе. Сада може да путује на неограничену удаљеност.
Смислили смо начин да кодирамо квантни кључ унутар другог квантног кавеза, а то нам омогућава да наставите да емитујете више стотина километара у исто време, и то не нарушава неизвесност принцип.
Бити у стању да се превазиђе ово ограничење било је од кључне важности да ово постане одрживо. То је велики напредак и омогућава ову технологију.
Приметио сам да Куантум Ксцханге тврди да је то пионирско „нераскидиво шифровање“. Колико буквално то треба да схватимо? Да ли је ово заиста нераскидиво, сада и у будућности?
Када тако храбро тврдите, увек имате људе који ће вас оспорити, а криптографи као класа инжењера или научника су веома добри у томе да изазову тај коментар.
„Ово није технологија која је настала преко ноћи. У Женеви се одвија већ десет година…“
Међутим, испоставило се да је, пошто се ослањамо на закон физике, вероватно нераскидив. Сада, постоји ли вероватноћа различита од нуле да би неко могао да га поквари? Да. Али мислимо да је то крајње мало вероватно. Буквално, да би неко разбио квантни кључ, потребне су ванредне околности.
Рецимо да пошаљем милион фотона, а ви на крају прихватите 100.000 од њих као да су потпуно неометани. Да сте подли глумац који покушава да пресретне мој квантни кључ, морали бисте тачно 900.000 пута да погодите да ли је фотон један или нула.
Сада, математички, то је изводљиво. Али у мом свету, иу практичном свету, то је немогуће.
Да ли је решење Куантум Ксцханге-а фокусирано само на одвраћање претње од квантних рачунара или је то нешто што се може користити за многе сценарије?
Опћи случај употребе је заштита свих критичних информација. Данас се користи у Женеви, од стране њихове владине управе за изборе, за пренос података анкета користећи заштиту квантне кључеве. Апсолутно је усмерен ка спречавању хакера да украду податке. Ако су квантни рачунари увреда, квантно шифровање је одбрана.
Ово није технологија која је настала преко ноћи. У Женеви се ради десет година, пет година ради у Баттеллеовим лабораторијама. Сада га примењујемо у Њујорку. Ово је опрема која данас ради и данас је одржива.
Препоруке уредника
- Научници су управо постигли пробој у квантном рачунарству
- ИБМ-ов нови процесор од 127 кубита је велики напредак у квантном рачунарству
- ИБМ прави највећи квантни рачунар - и огроман фрижидер у који ће га ставити
- Хонеивелл прави скок од термостата до квантних рачунара
- Интел развија криогени контролни чип за који се очекује да поједностави квантно рачунарство
