Квантовите компютри заплашват сигурността ни: изследователите представят решение!

Квантовите компютри заплашват сигурността ни: изследователите представят решение!

На 2 април 2025 г. изследователи от Технологичния институт в Карлсруе (KIT) ще представят нов метод за обмен на ключове, който е предназначен да защити комуникацията срещу бъдещи квантови атаки. Като се има предвид заплахата, която квантовите компютри представляват за обикновените системи за криптиране, това развитие е от решаващо значение.

Квантовите компютри имат потенциала значително да застрашат много конвенционални методи за криптиране, използвани в имейли, куриерски услуги и онлайн банкиране. Причината се крие в ефективността, с която квантовите компютри могат да решават проблеми, които са изключително предизвикателни за класическите компютри. Всички настоящи методи за криптиране, които разчитат на трудността при разлагане на големи числа в прости множители, могат да бъдат разбити от квантовите компютри за много кратко време, особено от алгоритъма на Шор.

Новият процес в детайли

За да защити комуникацията, KIT използва процедура, базирана на симетрично криптиране. Виртуален ключ се обменя преди установяването на криптирана връзка. Изследователите разработиха нови алгоритми за съпоставяне на ключове, за да гарантират, че и двете страни имат идентичен ключ и връзката остава устойчива на крак. Този процес може да се използва повсеместно през следващите пет години.

Процесът може да бъде илюстриран в реално време по време на демонстрация на 27 март 2025 г. в университета Лудвиг Максимилиан в Мюнхен. Иновативното решение използва съгл kit.edu конвенционален хардуер от оптична комуникация, което прави използването рентабилно. За проекта разработчиците получиха общо 3,4 милиона евро финансиране от Федералното министерство на образованието и научните изследвания (BMBF).

В допълнение към KIT, партньорите по проекта включват ADVA Network Security GmbH, Университета Лудвиг Максимилиан в Мюнхен, Университета Лайбниц в Хановер, Microwave Photonics GmbH и Creonic GmbH. Международните изследвания за разработване на квантово безопасни алгоритми, включително от Националния институт за стандарти и технологии (NIST), демонстрират спешната нужда от такива технологии.

Теоретични основи и предизвикателства

Квантовите компютри се основават на принципите на квантовата механика и могат да решават изчислителни задачи много по-бързо. Използването на кубити, които могат да приемат множество състояния едновременно, им дава значително предимство в производителността. Силно наясно7 Квантовото криптиране е от съществено значение, тъй като днешните архитектури за сигурност на киберсигурността са разработени, без да се вземат предвид тези мощни компютри.

Експертите предупреждават, че ако се вземат неадекватни предпазни мерки, чувствителните данни могат да бъдат декриптирани по всяко време. Следователно заплахата от квантови атаки изисква не само иновативни технологии, но и цялостни мерки за подготовка на компаниите. Препоръчва се да се оцени цифровата инфраструктура и да се разработят стратегии за миграция към квантово устойчиви процеси. В допълнение, обучението по постквантова криптография е от голямо значение за изграждането на необходимите специализирани знания.

Освен това експертите подчертават значението на хибридните подходи за сигурност. Те комбинират квантово безопасни алгоритми със съществуващи методи за улесняване на прехода. Въпреки това, когато внедряват решения за квантова сигурност, компаниите трябва да отговорят на няколко предизвикателства, като по-висока изчислителна мощност, по-големи дължини на ключовете и цялостно тестване на нови алгоритми. Инсайдери по сигурността подчертава, че подобна промяна представлява огромно предизвикателство както от технологична, така и от социална гледна точка.

През следващото десетилетие може да се очаква интензивно изследване на тези предизвикателства. Следователно разработването и прилагането на квантово безопасни решения не е само въпрос на технология, но и стратегическа необходимост за осигуряване на нашето цифрово бъдеще.