Kvanttitietokoneet uhkaavat turvallisuuttamme: tutkijat esittävät ratkaisun!

Kvanttitietokoneet uhkaavat turvallisuuttamme: tutkijat esittävät ratkaisun!

2. huhtikuuta 2025 Karlsruhen teknologiainstituutin (KIT) tutkijat esittelevät uudenlaisen avainten vaihtomenetelmän, joka on tarkoitettu turvaamaan viestintä tulevia kvanttihyökkäyksiä vastaan. Ottaen huomioon uhan, jonka kvanttitietokoneet muodostavat yleisille salausjärjestelmille, tämä kehitys on ratkaisevan tärkeää.

Kvanttitietokoneet voivat vaarantaa merkittävästi monet perinteiset salausmenetelmät, joita käytetään sähköpostissa, messenger-palveluissa ja verkkopankissa. Syynä on tehokkuus, jolla kvanttitietokoneet voivat ratkaista klassisille tietokoneille erittäin haastavia ongelmia. Kvanttitietokoneet voivat murtaa kaikki nykyiset salausmenetelmät, jotka perustuvat vaikeuteen laskea suuria lukuja alkutekijöiksi, erityisesti Shorin algoritmin avulla.

Uusi prosessi yksityiskohtaisesti

Viestinnän turvaamiseksi KIT käyttää symmetriseen salaukseen perustuvaa menettelyä. Virtuaalinen avain vaihdetaan ennen kuin salattu yhteys muodostetaan. Tutkijat kehittivät uusia avainten täsmäytysalgoritmeja varmistaakseen, että molemmilla osapuolilla on identtinen avain ja yhteys pysyy kosketuksenkestävänä. Tätä prosessia voitaisiin käyttää laajasti seuraavien viiden vuoden aikana.

Prosessi voidaan havainnollistaa reaaliajassa mielenosoituksen aikana 27. maaliskuuta 2025 Ludwig Maximiliansin yliopistossa Münchenissä. Innovatiivinen ratkaisu käyttää mukaan kit.edu perinteinen laitteisto valokuituviestinnästä, mikä tekee käytöstä kustannustehokasta. Hankkeelle kehittäjät saivat yhteensä 3,4 miljoonan euron rahoituksen liittovaltion opetus- ja tutkimusministeriöltä (BMBF).

KIT:n lisäksi projektin kumppaneita ovat ADVA Network Security GmbH, Ludwig Maximilian University of München, Leibniz University of Hannover, Microwave Photonics GmbH ja Creonic GmbH. Kansainvälinen tutkimus kvanttiturvallisten algoritmien kehittämiseksi, mukaan lukien National Institute of Standards and Technology (NIST), osoittaa tällaisten teknologioiden kiireellisen tarpeen.

Teoreettiset perusteet ja haasteet

Kvanttitietokoneet perustuvat kvanttimekaniikan periaatteisiin ja pystyvät ratkaisemaan laskentatehtävät paljon nopeammin. Käyttämällä kubitteja, jotka voivat olettaa useita tiloja samanaikaisesti, saadaan niille merkittävä suorituskykyetu. äänekäs tietoinen 7 Kvanttiturvallinen salaus on välttämätöntä, koska nykypäivän kyberturvallisuusarkkitehtuurit on kehitetty ottamatta huomioon näitä tehokkaita tietokoneita.

Asiantuntijat varoittavat, että jos riittämättömiin varotoimiin ryhdytään, arkaluontoisten tietojen salaus voidaan purkaa milloin tahansa. Kvanttihyökkäysten uhka vaatii siis innovatiivisten teknologioiden lisäksi kattavia toimenpiteitä yritysten valmistautumiseksi. On suositeltavaa arvioida digitaalista infrastruktuuria ja kehittää migraatiostrategioita kvanttiresistentteihin prosesseihin. Lisäksi jälkikvanttisalauksen koulutus on erittäin tärkeää tarvittavan erikoisosaamisen rakentamiseksi.

Lisäksi asiantuntijat korostavat hybriditurvallisuuslähestymistapojen merkitystä. Nämä yhdistävät kvanttiturvalliset algoritmit olemassa oleviin menetelmiin siirtymisen helpottamiseksi. Kvanttiturvallisia ratkaisuja toteutettaessa yritysten on kuitenkin vastattava useisiin haasteisiin, kuten suurempi laskentateho, suuremmat avainten pituudet ja uusien algoritmien kattava testaus. Turvallisuuden sisäpiiriläiset korostaa, että tällainen muutos on valtava haaste sekä teknisesti että sosiaalisesti.

Näiden haasteiden intensiivistä tarkastelua voidaan odottaa tulevalla vuosikymmenellä. Kvanttiturvallisten ratkaisujen kehittäminen ja käyttöönotto ei siis ole vain teknologiakysymys, vaan myös strateginen välttämättömyys digitaalisen tulevaisuutemme turvaamiseksi.