Je kvantové zpracování skutečně hrozbou pro bezpečnost?

Lidé jsou lidé, většina z nás si zvykla na myšlenku, že metody, které běžně používáme k ochraně našich informací, jsou spolehlivé a bezpečné. Z tohoto důvodu vzděláváte své uživatele, aby zkontrolovali, zda se tento malý visací zámek objeví v okně prohledávání prohlížeče, než zkontrolují zůstatek na účtu. To je důvod, proč jdeme k problémům s implementací šifrování e-mailů a bezpečných systémů přenosu souborů.

V technickém průmyslu je však změna vždy na obzoru, což znamená, že si musíte zvyknout na to, že to, co jste dnes považovali za nezranitelné, by mohlo být zítra snadno ohroženo. Jednou z těchto změn je kvantové výpočty a je to pole, které se rychle rozvíjí. Například začátkem tohoto roku Google oznámil, že postavil největší kvantový výpočetní čip vůbec: 72bitový (kvantový bit) procesor.

Abych to uvedl do kontextu, je důležité vysvětlit, jak se qubit liší od bitů, které jste se dozvěděli v učebně informatiky. Tyto bity jsou základní jednotky informací reprezentované buď 1 nebo 0. Qubits, které jsou reprezentovány symbolem '0> a' 1>, mohou také zahrnovat hodnoty 1 nebo 0, ale pak mohou tyto hodnoty rozšířit v podstatě na nekonečný počet stavů mezi 1 a 0. Stává se, že pravděpodobnost, že se některé číslo změní, když se pohybujete mezi 1 a 0.

Nebudeme se podrobněji zabývat tím, jak to funguje (můžete o tom vědět zde), kromě toho, že tím, že máte více potenciálních hodnot mezi 1 a 0, můžete provádět některé typy výpočtu rychleji. V některých případech je tisícekrát rychlejší, než je možné u dnešních vyspělejších architektur stolních CPU, jako je Intel i9.

Kvůli způsobu, jakým pracují kvantové počítače, mohou být použity pro úlohy, které jsou pro tyto tradiční čipové sady CPU obtížnější. To by zahrnovalo úkoly, jako je vícerozměrné modelování, simulace a, ano, kódování lodí. Znepokojující odborníci na bezpečnost se potýkají s praskáním kódování a šifrováním a také děsí lidi, kteří se zabývají kryptoměnami, a také lidi, kteří se podílejí na mnoha dalších vývojech, které umožňují technologie blockchain. Blockchainy a kryptoměny jsou koneckonců prostě velmi velká čísla, která se používají k vytvoření jednotky jakékoli měny, kterou zvažujete. Bitcoin například závisí na kryptografii veřejného klíče. Kryptografie s veřejným klíčem je považována za jednu z nejzranitelnějších na popraskání kvantovým počítačem, který je součástí toho, co dělá lidi s velkým bitcoinovým investicím potu.

To pro vás znamená, že některé typy šifrování, na kterých závisí, již nejsou považovány za bezpečné. Přesně to, co se na vás může vztahovat, je podrobněji popsáno v této „Zprávě o post-kvantové kryptografii“ zveřejněné Národním institutem pro standardy a technologie USA (NIST) Ministerstva obchodu USA. V tomto příspěvku NIST najdete, že šifrování veřejných klíčů je náchylné k praskání pomocí algoritmů na kvantovém počítači. Jiné prostředky šifrování, včetně Advanced Encryption Standard (AES), který používá symetrické klíče, a Secure Hash Algorithm (SHA-2 a SHA-3), však zůstanou v bezpečí s některými úpravami.

Tabulka 1 - Dopad kvantového výpočtu na běžné kryptografické algoritmy - zápočet: NIST

Nejrozšířenější verze AES, která používá 256bitové klíče, je ve skutečnosti relativně bezpečná proti útokům s kvantovým výpočtem. AES-256 se běžně používá pro běžné úkoly, jako je šifrování Wi-Fi. Další běžně používaná verze šifrování, vrstva zabezpečených soketů (SSL), však používá šifrování pomocí veřejného klíče.

Uklidnění vašich kvantových počítačových obav

Prozatím se nemusíte bát, ale jako IT profesionál byste měli začít plánovat. Navzdory rychlému rozvoji kvantového zpracování dat se zdá, že výzkumníci nedosáhli bodu, ve kterém mohou rutinně dešifrovat běžnou obchodní komunikaci. I když to může přijít jednou, jste stále docela v bezpečí, pokud si pamatujete tyto klíčové body:

SSL komunikace jsou stále bezpečné; a protože jsou pomíjivé, vaši uživatelé se nemusí obávat, že bude k dispozici uložená kopie jejich bankovní relace nebo nákupu kreditní karty, aby bylo možné později získat a popraskat. To se však může v budoucnu změnit.

AES-256 bude nějakou dobu v bezpečí, dokonce i proti kvantovým útokům. Pokud vaše data nejsou dostatečně cenná pro to, aby národní stát utratil miliony dolarů za to, aby je rozbil, nemusíte se bát. Pokud však vaše firma zpracovává údaje o národní bezpečnosti, možná budete muset najít lepší způsob a bylo by dobré začít s vývojem kryptografických trendů.

Věk je důležitý. Pokud nepotřebujete chránit svá data po celá desetiletí před budoucími kvantovými útoky pomocí pokročilých algoritmů, pak se provede určitá forma symetrického šifrování (včetně AES).

Buďte připraveni na šifrování pomocí delší délky klíče, protože ty jsou mnohem těžší crackovat. Některé klíče lze najít technikami hrubé síly, ale pokud je čas na jejich roztržení pomocí nejrychlejšího kvantového počítače překročí očekávaný věk vesmíru, pak jste pravděpodobně v bezpečí. Delší délky klíčů budou vyžadovat více energie počítače, ale pravděpodobně nebudou stačit k tomu, aby se vaše systémy zablokovaly, když jsou potřeba.

• • Nejlepší bezpečnostní soupravy pro rok 2019 Nejlepší bezpečnostní soupravy pro rok 2019
  • Nejlepší šifrovací software pro rok 2019 Nejlepší šifrovací software pro rok 2019
  • Kvantové počítačové zpracování připravené pro své první skutečné aplikace Kvantové počítačové zpracování připravené pro své první skutečné aplikace

  Nezapomeňte, že kvalita šifrování je pouze jednou částí bezpečnostní hádanky. Špatně provedené šifrování, slabý nebo vadný software obklopující šifrování a špatné bezpečnostní postupy mohou vaše kritická data stále odhalit prostřednictvím jiných zranitelných míst. Například nepomůže šifrovat vaši komunikaci, pokud zlí chlapci mohou jít do vaší kanceláře a ukrást data z odemknuté kartotéky nebo častěji z koše.

I když některé formy šifrování mají nyní omezenou životnost, faktem je, že stále máte čas určit, jaká data, která máte, mohou mít kvůli šifrování zranitelná místa, a poté vyhodnotit, zda vás riziko na silnici okamžitě ovlivní či ne. Pro většinu každodenních operací to tak není. Ale pokud pracujete s citlivými daty, která mají dlouhou životnost, musíte začít plánovat budoucnost nyní.