Onko kvanttilaskenta todella sen uhka?

Ihmiset ovat ihmisiä, ja useimmat meistä ovat tottuneet ajatukseen, että menetelmät, joita rutiininomaisesti käytämme tietomme suojaamiseksi, ovat luotettavia ja turvallisia. Tästä syystä opetat käyttäjiäsi tarkistamaan, näkyykö se pieni lukko heidän selaimen hakuikkunassa, ennen kuin he tarkistavat pankkitilinsä. Siksi meillä on vaikeuksia toteuttaa sähköpostin salaus sekä turvalliset tiedostojen siirtojärjestelmät.

Teknologiateollisuudessa muutos on kuitenkin aina näkyvissä, mikä tarkoittaa, että sinun on tottuttava ajatukseen, että se, minkä ajattelit tänään haavoittumattomaksi, voi helposti olla uhattuna huomenna. Yksi niistä muutoksista on kvanttilaskenta, ja se on kenttä, joka kehittyy nopeasti. Esimerkiksi aikaisemmin tänä vuonna Google ilmoitti rakentavansa kaikkien aikojen suurimman kvanttilaskentapiirin: 72-bbitin (kvanttibitin) prosessorin.

Asettaaksesi tämän kontekstiin, on tärkeää selittää, kuinka qubit eroaa siitä bitistä, jonka opit takaisin tietotekniikan luokassa. Nämä bitit ovat perus- tietoyksiköitä, joita edustaa joko 1 tai 0. Qubitit, joita edustavat tunnus '0> ja' 1>, voivat myös sisältää arvot 1 tai 0, mutta voivat sitten laajentaa nämä arvot olennaisesti ääretön määrä tiloja välillä 1 - 0. Mitä tapahtuu, on, että joidenkin lukujen todennäköisyys muuttuu, kun siirryt välillä 1 - 0.

Emme aio mennä yksityiskohtaisesti sen suhteen, miten tämä toimii (voit siitä täällä), paitsi sanomalla, että lisäämällä potentiaaliarvoja välillä 1 - 0, voit suorittaa tietyn tyyppisiä laskentoja nopeammin. Joissakin tapauksissa useita tuhansia kertoja nopeammin kuin mikä on mahdollista nykypäivän edistyneemmille työpöytäprosessoriarkkitehtuureille, kuten Intel i9.

Kvantitietokoneiden toimintatavan takia niitä voidaan käyttää töihin, jotka ovat vaikeita näille perinteisemmille CPU-piirisarjoille. Tähän sisältyisi tehtäviä, kuten moniulotteinen mallinnus, simulaatiot ja kyllä, koodirikkoaminen. Se on koodirikkoaminen ja salaushalkeaminen, joka on huolestuttava tietoturva-asiantuntijoiden suhteen. Se myös huijaa joitain salaustekijöihin liittyviä ihmisiä sekä niitä, jotka osallistuvat moniin muihin blockchain-tekniikan mahdollistamiin kehityksiin. Blokkiketjut ja kryptovaluutat ovat loppujen lopuksi yksinkertaisesti erittäin suuria lukuja, joita käytetään luomaan yksikkö mistä tahansa valuutasta, jota harkitset. Esimerkiksi Bitcoin riippuu julkisen avaimen salauksesta. Julkisen avaimen kryptografiaa pidetään yhtenä haavoittuvimmista kvantitietokoneiden murtamisesta, mikä on osa sitä, mikä saa ihmiset hikoilemaan suuret Bitcoin-sijoitukset.

Tämä tarkoittaa sinulle, että joitain tyyppejä, joista olet riippuvainen, ei enää pidetä turvallisina. Tarkalleen, miten tämä voi koskea sinua, kuvataan yksityiskohtaisemmin tässä "Raportti kvantin jälkeisestä kryptografiasta", jonka on julkaissut Yhdysvaltain kauppaministeriön kansallinen standardi- ja teknologiainstituutti (NIST). Tässä NIST-lehdessä on se, että julkisen avaimen salaus on alttiita murtamiselle käyttämällä algoritmeja kvantitietokoneessa. Mutta muut salausmenetelmät, mukaan lukien Advanced Encryption Standard (AES), joka käyttää symmetrisiä avaimia, ja Secure Hash Algorithm (SHA-2 ja SHA-3), pysyvät turvassa joissain muutoksissa.

Taulukko 1 - Kvanttilaskennan vaikutus yleisiin salausalgoritmeihin - Luotto: NIST

AES: n yleisimmin käytetty versio, joka käyttää 256-bittisiä avaimia, on tosiasiallisesti suhteellisen suojattu kvanttilaskentahyökkäyksiä vastaan. AES-256: ta käytetään yleisesti arkipäivän tehtävissä, kuten Wi-Fi-salaus. Toinen yleisesti käytetty salausversio, suojattu socket layer (SSL), kuitenkin käyttää julkisen avaimen salausta.

Quantum Computing -pelkojen rauhoittaminen

Toistaiseksi sinun ei tarvitse huolehtia, vaikka IT-ammattilaisena sinun pitäisi alkaa suunnitella. Kvanttilaskennan nopeasta kehityksestä huolimatta tutkijoiden ei näytä olevan saavuttaneen pistettä, jossa he voisivat rutiininomaisesti purkaa rutiininomaisen yritysviestinnän. Vaikka se voi tulla jonain päivänä, olet silti melko turvallinen niin kauan kuin muistat nämä avainkohdat:

SSL-viestintä on edelleen turvallista; ja koska ne ovat lyhytaikaisia, käyttäjien ei tarvitse huolehtia siitä, että heidän pankkiseisintansa tai luottokorttiostonsa on talletettu kopio, joka voidaan noutaa ja murtaa myöhemmin. Se voi kuitenkin muuttua tulevaisuudessa.

AES-256 on turvallinen jonkin aikaa jopa kvanttihyökkäyksiä vastaan. Ellei tietosi ole tarpeeksi arvokkaita, jotta kansallisvaltio voi käyttää miljoonia dollareita murtautuakseen tietoihin, sinun ei tarvitse huolehtia. Jos yrityksesi käsittelee kuitenkin kansallisen turvallisuuden tietoja, sinun on ehkä löydettävä parempi tapa ja olisi hyvä idea alkaa pysyä kryptografisten kehityssuuntien päällä.

Ikä on tärkeä. Jollei sinun tarvitse suojata tietojasi vuosikymmenien ajan tulevilta kvanttihyökkäyksiltä käyttämällä edistyneitä algoritmeja, niin jotkin symmetriset salausmuodot (mukaan lukien AES) tekevät.

Ole valmis salausta varten käyttämällä pidempiä avainpituuksia, koska niitä on paljon vaikeampi murtaa. Jotkut näppäimet löytyvät käyttämällä raa'an voiman tekniikoita, mutta jos aika hajottaa ne nopeimmalla kvantitietokoneella ylittää maailmankaikkeuden odotetun iän, olet todennäköisesti turvassa. Pidemmät näppäinpituudet vaativat enemmän tietokoneen virtaa käsittelemään, mutta eivät todennäköisesti riitä järjestelmien peittämiseen tarvittaessa.

• • Parhaat turvasviitit vuodelle 2019 Paras turvasarjat vuodelle 2019
  • Paras salausohjelma vuodelle 2019 Paras salausohjelma vuodelle 2019
  • Quantum Computing on valmis ensimmäisiä todellisia sovelluksia varten. Quantum Computing on valmis ensimmäisiä todellisia sovelluksia varten

  Muista, että salauksen laatu on vain yksi osa turvapelejä. Huonosti suoritettu salaus, salausta ympäröivät heikot tai vialliset ohjelmistot ja huonot tietoturvakäytännöt voivat silti paljastaa kriittiset tietosi muiden haavoittuvuuksien kautta. Esimerkiksi, se ei auta salaamaan viestintääsi, jos pahat pojat voivat kävellä toimistossasi ja varastaa tietoja ulos avatusta tiedostokaapista tai useammin roskakorista.

Vaikka joillakin salausmuodoilla on nyt rajoitettu käyttöikä, tosiasia on, että sinulla on vielä aikaa selvittää, mitä tietojasi sinulla voi olla haavoittuvuuksia salauksen vuoksi, ja arvioitava sitten, vaikuttaako tiellä oleva riski välittömästi. Suurimmassa osassa päivittäisiä toimintoja se ei tule. Mutta jos käsittelet arkaluontoisia tietoja, joilla on pitkä käyttöikä, sinun on aloitettava tulevaisuuden suunnittelu nyt.