Klíčové poznatky
- Nedávné pokroky v kvantovém počítání znamenají, že přichází den, kdy mohou být odhalena vaše soukromá data.
- Výzkumníci z University of Science and Technology of China v Hefei vyvinuli kvantový počítač, který je 100 bilionkrát rychlejší než nejrychlejší superpočítače.
- Jedním krokem, který mohou uživatelé udělat, aby byli o něco bezpečnější před kvantovými lámači kódů, je implementace nového druhu šifrování do svých prohlížečů.
Představte si, že každý e-mail, bankovní transakce, text nebo příspěvek na sociálních sítích, který jste dokončili, lze vyhledat online v prostém nezašifrovaném textu. Znamenalo by to bezprecedentní okno do našich životů s důsledky, které je těžké si představit.
Odborníci tvrdí, že tato vize není dystopickou noční můrou, ale rychle se přibližující realitou díky nedávným pokrokům v kvantovém počítání. Počítače, které k provádění výpočtů využívají kvantové jevy, jako je superpozice a zapletení, byly dlouho nabízeny jako vzdálený příslib a zároveň strašák. Pravda je jemnější, ale neméně děsivá pro ty, kteří si cení svého soukromí.
"Povaha kvantových počítačů umožňuje v praxi řešit určité problémy, jejichž vyřešení by klasickému počítači trvalo mnohem déle," Chuck Easttom, odborný asistent na Georgetownské univerzitě, který studuje kryptografii a kvantové výpočty, řekl v e-mailovém rozhovoru.
"A stává se, že tyto matematické problémy, ve kterých jsou kvantové počítače dobré, jsou také matematickými problémy, které tvoří základ pro bezpečnost RSA, Diffie-Hellman, Elliptic Curve a souvisejících algoritmů."
Mnoho výzkumníků v oblasti kryptografie, včetně mě, pracuje na analýze algoritmů, aby určili, jaké budou nejlepší kvantově odolné algoritmy.
Šifrování je všude
Při ochraně zařízení a citlivých dat spoléháme na šifrování. Jedním z hlavních důvodů je to, jak dlouho trvá prolomení šifrování pomocí současného hardwaru.
"I když je to možné teoreticky prolomit, v praxi je to velmi obtížné, protože by to trvalo neuvěřitelně dlouho se standardními časovými měřítky počítačového myšlení bilionů nebo dokonce kvadrilionů let," Rodney Joffe, senior vice prezident a kolega v technologické společnosti Neustar, řekl v e-mailovém rozhovoru.
Kvantové počítače ale fungují jinak než systémy, na které jsme zvyklí, a jsou výkonnější a efektivnější. Kvantové počítače umožňují jinou třídu algoritmů, které klasické počítače nemohou provádět.
„Protože využíváme sílu přírodních počítačů – výpočet kvantové úrovně – můžeme v matematické hádance najít vzory, které nabídnou několik možných řešení této obtížné matematické hádanky,“Terrill Frantz, profesor na Harrisburgské univerzitě Science and Technology, který studuje kybernetickou bezpečnost, řekl v e-mailovém rozhovoru."Příroda dokáže vypočítat nekonečné množství proměnných současně - například jak příroda rozhoduje, kterým směrem fouká vítr nebo teplo pohybující se v kapalině."
Přichází dříve, než si myslíte
Den, kdy lze prolomit standardní bezpečnostní algoritmy, je podle Paula Lipmana, generálního ředitele společnosti BullGuard pro kybernetickou bezpečnost, blíž, než si mnoho lidí myslí.
"V praxi by kvantový počítač potřeboval k rozbití RSA řádově milion qubitů," řekl Lipman. "Největší kvantový počítač má v současnosti méně než 100 qubitů. Současné plány od společností jako IonQ a IBM naznačují, že do konce tohoto desetiletí dosáhneme hranice milionu."
Některé země již myslí dopředu a nasávají spoustu dat chráněných hesly, která nyní nelze prolomit, ale stane se tak, až budou výkonné kvantové počítače online, řekl Frantz. "Hrozba je tady teď," dodal. „Když kvantové počítače dokážou prolomit naše šifrování, pak lze přečíst všechna shromážděná data z minulosti."
Kvantové počítače jsou stále rychlejší a rychlejší. Výzkumníci z University of Science and Technology of China v Hefei nedávno oznámili, že vyvinuli kvantový počítač schopný pracovat 100 bilionkrát rychleji než nejrychlejší superpočítače světa. Zprávy následují po řadě nedávných milníků v oblasti kvantových počítačů od společností jako Google, IBM a Microsoft a vládních snah v USA, Číně a dalších zemích.
„Tento vývoj vedl k mnoha otázkám, co přesně znamená síla kvantových počítačů pro budoucnost kybernetické bezpečnosti,“řekl Joffe. "Reakce na tyto pokroky by měla být hlavní prioritou bezpečnostního průmyslu. To v konečném důsledku znamená začít pokládat základy pro přestavbu algoritmů, strategií a systémů, které tvoří náš současný přístup k kybernetické bezpečnosti."
Obrana proti našim kvantovým vládcům
I když praktické kvantové výpočty ještě nejsou úplně tady, výzkumníci chtějí být připraveni. Nedávný výzkum Mezinárodní bezpečnostní rady Neustar (NISC) zjistil, že téměř čtvrtina bezpečnostních profesionálů experimentuje s kvantovými počítači a vyvíjí strategie v reakci na obavy, že kvantové pokroky předběhnou vývoj jiných bezpečnostních technologií.
Existuje také potenciál, že kvantové výpočty mohou být použity pro neplechu, než je pouhé čtení e-mailů, vzhledem k tomu, jak rychle dokáže vypočítat data. "Kvantové počítače budou schopny spočítat za 3 minuty to, co by normálně superpočítačům trvalo 10 000 let, než dosáhly," řekl Jofee. „Potenciál k radikálnímu zkrácení tohoto časového rámce by mohl v rukou zákeřného aktéra umožnit kybernetické útoky, jaké nebyly dříve viděny.“
Hrozba je tady teď. Když kvantové počítače dokážou prolomit naše šifrování, lze přečíst všechna shromážděná data z minulosti.
Špatnou zprávou je, že průměrný uživatel nemůže udělat mnoho pro ochranu svých dat před kvantovými počítači, říkají odborníci. Nicméně, National Institute of Standards (NIST) pracuje na vývoji kvantově odolného kryptografického standardu od roku 2017, poznamenal Easttom.
„Také mnoho výzkumníků v oblasti kryptografie, včetně mě, pracuje na analýze algoritmů, aby určili, jaké budou nejlepší kvantově odolné algoritmy,“dodal.
Jeden krok, který mohou uživatelé udělat, aby se nyní stali o něco bezpečnějšími před kvantovými lámači kódů, je implementace nového šifrování TLS 1.3 do svých prohlížečů, řekl Frantz.
"To pomůže, ale nebude to dokonalé," dodal. "Druhá možnost, která je nyní komerčně dostupná, je začít používat generátory kvantových náhodných čísel a distribuci kvantových klíčů v našich aplikacích pro přenos dat."
Šťavnatým cílem pro hackery s budoucím přístupem ke kvantovým počítačům by byla kryptoměna, která se spoléhá na kryptografii, aby byla bezpečná a soukromá. Jedna společnost, RAIDAtech, pracuje na technologiích pro přenos a ukládání dat v kvantové bezpečnosti.
„Dosáhli jsme kvantově bezpečného úložiště skartováním dat tak, že pouze 1/25 z nich je v daném cloudu,“prohlásil Sean Worthington, prezident kryptoměnové společnosti CloudCoin Consortium v e-mailovém rozhovoru."Servery se nacházejí ve 20 různých jurisdikcích, jako je Argentina, USA, Švýcarsko a Rusko, abychom jmenovali alespoň některé. Nemůžete dešifrovat něco, co je v troskách."
Je dobré vědět, když se kvantové výpočty naplno projeví, že naše kryptoměna může být bezpečná, i když naše e-maily nebudou. Možná je vhodná doba investovat nebo se zbavit kryptoměn, nebo si začít dávat větší pozor na to, co píšete ve svých online zprávách.
