Квантовите пионери, усъвършенствали секретността, получават наградата Turing

Вижте всички тематики Връзката е копирана! Следвайте

Години преди имейлите, интернет банкирането, облачните сървъри и портфейлите с криптовалута, двама учени измислиха метод да пазят тайните в съвършена сигурност и неразгадаеми за подслушващите външни лица.

Тяхната работа от 1984 година зависеше от скрития, контраинтуитивен свят на квантовата физика, който ръководи метода, по който светът работи в най-малкия, субатомен мащаб, а не от комплицирани, само че теоретично разбиваеми математически кодове за отбрана на данните.

Прозренията на Чарлз Бенет, американски физик, който е помощник в IBM Research, и Жил Брасар, канадски компютърен академик и професор в университета в Монреал, от този момент трансформират криптографията и изчислителните технологии. Двойката получи A.M. Награда Тюринг в сряда за тяхната новаторска работа върху криптографията с квантови ключове. Наречена на починалия математик и военновременен разбивач на кодове Алън Матисън Турин, който формулира математическите основи на компютрите, достойнството се счита необятно за Нобелова премия за компютърни науки.

" Криптографията е главен дирек на световната стопанска система и нашата сигурност, нашата сигурност и нашия суверенитет. Това в действителност е невидимият фонов тръбопровод ", сподели Микеле Моска, съосновател и основен изпълнителен шеф на компанията за киберсигурност evolutionQ и професор в Института за квантови калкулации към Университета на Ватерло в Онтарио. Той сподели, че е „ прелестно “, че Бенет и Брасар са спечелили премията, която идва с премия от 1 милион $.

Бенет и Брасар в началото се бореха да накарат работата си да бъде призната съществено, само че от този момент тя закупи по-голяма неотложност и значение. Експертите по сигурността се опасяват от това, което е известно като „ Q ден “ или квантов ден: създаването на квантов компютър, задоволително мощен, с цел да хакне математическите ключове за криптиране, като RSA, които сега поддържат по-голямата част от интернет връзката безвредна, което евентуално води до най-голямото издаване на секрети в историята.

Интернет сигурността сега се основава на криптиране с обществен ключ, което всъщност разчита на прищявка на математиката: до момента в който умножаването на цифри е относително елементарно, противоположното на този развой – разлагането на множители – не е.

Въпреки това е допустимо пълномащабен квантов компютър, който съгласно доста специалисти ще бъде изпълним в средата на 2030 година, има капацитета да разбие математическите кодове, които пазят сензитивна информация. Този пробив може да докара до големи пробиви в сигурността на връзките в интернет, сподели Брасар.

Квантовите компютри работят по изцяло друг метод от типичните днешни машини, които съхраняват и обработват информация в битове, употребявайки език, формиран от нули и единици. Квантовите компютри употребяват „ квантови битове “, известни също като „ кубити “, които могат да се държат като нула и единица по едно и също време, квантово положение, известно като суперпозиция. На доктрина тази дарба ще разреши на квантовите компютри да обработват информация доста по-бързо.

При сегашните компютри признакът на катанец във вашия интернет браузър е знак, който подсказва, че транзакция или продан се правят несъмнено, сподели Брасар. „ Но това ви се дава от техники, които са изцяло развалени или ще бъдат от квантов компютър, когато имаме подобен. “

Лошите участници може към този момент да събират криптирани данни предвид на офанзиви „ събиране в този момент, дешифриране по-късно “, означават Брасар, Моска и други анализатори, при които цялата информация може да бъде свалена, съхранена и декриптирана, когато е разполагаем квантов компютър.

Криптографията с квантов ключ, замислена от Brassard и Bennett, обаче разрешава информацията да бъде излъчена по фундаментално сигурен метод, който не може да бъде хакнат, даже и с квантов компютър.

Разбиване на BB84

В протокол, наименуван BB84 след техните букви и годината на публикуването му, Brassard и Bennett демонстрираха, че две страни, които желаят да споделят чувствителни данни, могат да основат предпазен ключ за криптиране с загадка, обезпечена от законите на физиката, а не от изчислителната компликация на математически проблем. Подходът включва потребление на фотони от светлина за определяне на скришен ключ сред две страни. Вместо непосредствено криптиране на данни, той основава предпазен канал за връзка.

Квантовият темперамент на светлинните фотони значи, че в случай че някой се опита да прихване сигнала, той неотложно ще промени положението на сигнала, свойство, което прави всеки опит за хакване или подслушване неотложно откриваем.

„ Това значи, че можем да споделяме информация с убеденост, че не е била подслушана от някой различен “, сподели Бенет.

Преди техния пробив, Бенет сподели, че квантовите резултати, въпреки и забавни за проучване, в действителност не се считат за потребни приложения в компютрите.

„ Те ги смятаха за неща, които са значими за химията и физиката в лабораторията, може би за философията, само че в на практика смисъл те бяха стеснение “, сподели той, имайки поради други компютърни учени.

Асоциацията за компютърни машини, която присъжда премията Тюринг с финансовата поддръжка на Гугъл, разказа BB84 като „ преобразуващ миг в историята на компютърните науки “ и сподели, че проучването на двойката е помогнало за катализирането на потомство физици и компютърни учени.

„ Бенет и Брасар фундаментално трансформираха нашето схващане за самата информация “, сподели Янис Йоанидис, президент на асоциацията, в прессъобщение. „ Глобалният подтик зад квантовите технологии през днешния ден акцентира трайното значение на техния принос. “

Изпреварили времето си

Брасар напомни, че той и Бенет за първи път са се пробвали да създадат работата си обществена при започване на 80-те години