Каква е квантовата заплаха и какво общо има простата математика със защитата на глобалната сигурност?

Q-Day е моментът, в който се основава толкоз мощен квантов компютър, че може да пробие публичните системи за криптиране. Колко би трябвало да сме загрижени?

Може да пристигна ден, прочут като Q-Day, който ще разбие световната сигурност, каквато я познаваме.

Може да е след няколко години, или след 10 години, или Повече ▼. Но учените, математиците и държавните управления не чакат безучастно квантовата опасност да се случи.

Q-Day е моментът, в който се основава толкоз мощен квантов компютър, че може да разбие публичните системи за криптиране, които пазят нашия онлайн диалози, банкови сметки и най-важната инфраструктура, причинявайки безпорядък на държавните управления и бизнеса.

Как ще се случи този дигитален съден ден се свежда до елементарна математика.

Как стартира

От началото на Интернет криптографията пази нашите онлайн данни и диалози, като крие или кодира информация, която единствено лицето, което получава известието, може да прочете на обичайните компютри.

През 70-те години на предишния век математиците основават криптиране способи, които се състоят от цифри с дължина стотици числа. Трудността на математическите задания беше такава, че решаването им можеше да отнеме стотици години, в случай че се употребява верният размер и цифри на параметъра.

За да се разбие криптирането, числата би трябвало да бъдат разграничени на техните елементарни множители, само че това може да отнеме стотици, в случай че не и хиляди години с обичайните компютри.

Следователно опасността от разтрошаване на кодове не беше огромна паника.

Това беше до 1994 година, когато американският математик Питър Шор сподели по какъв начин може да се направи с логаритъм, употребяващ предполагаем тогава квантов компютър, който може да разделя огромни цифри на техните множители доста по-бързо от обичаен компютър.

Възходът на кванта

Квантът опасността към момента не беше значителен проблем тогава, само че стартира да се трансформира в проблем четири години по-късно, когато беше издигнат първият квантов компютър.

Въпреки че този квантов компютър - и тези, които се построяват сега - към момента не са задоволително мощни с цел да употребяват логаритъма на Шор за дешифриране на числата, през 2015 година разследващите организации откриха, че напредъкът в квантовите калкулации се случва с такава скорост, че съставлява опасност за киберсигурността.

В момента кубитите, обработващите единици на квантовите компютри не са постоянни задоволително дълго, с цел да дешифрират огромни количества данни.

Но софтуерни компании като IBM и Гугъл постепенно, само че устойчиво започнаха да напредват в построяването на задоволително мощни машини, с цел да обезпечат преимуществата на квантовите, които включват фармацевтични проучвания, субатомна физика и логистика.

„ Въпрос на време е и какъв брой време ще ни отнеме, до момента в който имаме огромен квантов компютър “, доктор Ян Гетц, основен изпълнителен шеф и съосновател на IQM Quantum Computers, започваща компания който построява квантови компютри, сподели Euronews Next.

Ако са нужни 30 години, с цел да се построи задоволително мощен компютър, ще има по-малко аргументи за суматоха, защото множеството от криптираните данни може към този момент да не са подобаващи.

Но „ в случай че някой излезе с доста интелигентна концепция и към този момент може да извърши разбиването на кода след 3 до 5 години, цялата обстановка също наподобява друго “, сподели Гец.

Кой би трябвало да се тревожи?

Индивидите не би трябвало да се тормозят от Q-Day, защото евентуално има малко хора, които разполагат с данни, които са доста чувствителни и ще продължат да бъдат уместни през идващите години.

Гьоц сподели, че откакто новата технология се появи, кодовете за криптиране ще бъдат обновени на всички компютри и телефони и „ не би трябвало да се тревожите прекалено много за това, тъй като промишлеността ще се погрижи за това “.

Но държавните управления, организациите и компаниите би трябвало да бъдат обезпокоени от квантовата опасност.

Има идея, наречена „ предпазване в този момент, дешифриране по-късно “. Това значи, че някой може да съхранява данните и да чака задоволително мощен квантов компютър, с цел да се появи и да ги декриптира.

„ По-специално държавните управления събират данни от интернет “, сподели доктор Али Ел Кафарани, създател и Главен изпълнителен шеф на компанията за квантово безвредна криптография PQShield.

„ Те съхраняват данни, до които не могат да получат достъп или да ги прочетат сега, само че могат да ги държат там, до момента в който криптографският пласт стане по-слаб, до момента в който не схванат за метод да го нападат и по-късно го разрушават и четат тези връзки “, сподели той пред Euronews Next.

Светът на постквантовата криптография

Правителствата не чака това да се случи и криптографската общественост построява способи за криптиране, които могат да устоят на квантовата опасност, известна като постквантова криптография (PQC).

Тази година, някъде сред май и юни, финалната стандартизацията на PQC ще бъде оповестена от Националния институт за стандарти и технологии на Съединени американски щати.

Това ще промени играта, защото ще бъде на пазара за всички промишлености.

Съединени американски щати законодателството постанова, че графикът за смяна към PQC ще бъде от 2025 година до 2033 година, до което време киберсигурната верига за доставки ще би трябвало да е минала към потребление на PQC по дифолт.

През 2025 година уеб браузърите и софтуерът актуализациите ще би трябвало да станат постквантово предпазени по дифолт, в случай че се продават в Съединени американски щати, сподели Ел Кафарани.

Ето за какво някои компании, като Гугъл Chrome и Cloudflare, към този момент са почнали да употребяват PQC.

Стандартите на PQC на Съединени американски щати са интернационалните стандарти, само че всяка страна има свои лични насоки, които държавните управления си сътрудничат.

Правителствата на Съединени американски щати, Обединеното кралство, Франция, Германия и Холандия, наред с други, имат всички претеглиха и изготвиха бели книги и насоки за промишлеността, с цел да ги накарат да стартират етапа на преход към пост-квантова криптография, защото схващат, че това е развой, който ще отнеме време.

„ Правителствата се грижат за стандартизирането логаритмите, тъй че всички да приказваме на еднакъв език “, сподели Ел Кафарани, само че криптографската общественост е тази, която предлага новите способи за криптиране, които не са уязвими против квантовите компютри.

Повечето от криптографските стандарти са създадени в Европа от европейски криптографи, добави той, чиято основана в Обединеното кралство компания е избрала четири метода за криптиране, които да бъдат в PQC стандартите на Съединени американски щати.

Веднъж създаден, методите за криптиране се ревизират безмилостно от по-широката криптографска общественост, държавните управления и всички останали, които се интересуват от разбиването на методите за криптиране.

„ Някои се разрушават по пътя. И това е целият смисъл на процеса, е да се изкоренят слабите и да се запазят мощните “, сподели Ел Каафарани.

Но няма съвършен способ за криптиране или способ за сигурност, който може да подсигурява, че всичко ще остане предпазен вечно.

„ Следователно криптографията е естествено разрастваща се област и по тази причина би трябвало да вървим напред и да следим по какъв начин се развиват нещата, “ сподели той.