A kvantumszámítógépek veszélyeztetik biztonságunkat: a kutatók megoldást mutatnak be!

A kvantumszámítógépek veszélyeztetik biztonságunkat: a kutatók megoldást mutatnak be!

2025. április 2-án a Karlsruhei Technológiai Intézet (KIT) kutatói bemutatják a kulcscsere új módszerét, amely a jövőbeli kvantumtámadások elleni kommunikációt hivatott biztosítani. Tekintettel arra, hogy a kvantumszámítógépek milyen veszélyt jelentenek az általános titkosítási rendszerekre, ez a fejlesztés kulcsfontosságú.

A kvantumszámítógépek jelentős mértékben veszélyeztethetik az e-mailekben, üzenetküldő szolgáltatásokban és online banki szolgáltatásokban használt hagyományos titkosítási módszereket. Az ok abban rejlik, hogy a kvantumszámítógépek milyen hatékonysággal képesek megoldani a klasszikus számítógépek számára rendkívül nagy kihívást jelentő problémákat. A kvantumszámítógépek nagyon rövid időn belül feltörhetik az összes jelenlegi titkosítási módszert, amely a nagy számok prímtényezőkké alakításának nehézségén alapul, különösen a Shor-algoritmus segítségével.

Az új folyamat részletesen

A biztonságos kommunikáció érdekében a KIT szimmetrikus titkosításon alapuló eljárást alkalmaz. A titkosított kapcsolat létrehozása előtt virtuális kulcsot cserélnek. A kutatók új kulcsegyeztetési algoritmusokat fejlesztettek ki annak biztosítására, hogy mindkét félnek azonos kulcsa legyen, és a kapcsolat érintésmentes maradjon. Ezt az eljárást az elkövetkező öt éven belül széles körben alkalmazni lehet.

A folyamatot valós időben lehetett szemléltetni a müncheni Ludwig Maximilians Egyetemen 2025. március 27-én tartott demonstráción. Az innovatív megoldás felhasználása szerint kit.edu hagyományos hardver az optikai kommunikációból, ami költséghatékonyvá teszi a használatát. A projekthez a fejlesztők összesen 3,4 millió euró támogatást kaptak a Szövetségi Oktatási és Kutatási Minisztériumtól (BMBF).

A KIT-en kívül a projekt partnerei közé tartozik az ADVA Network Security GmbH, a müncheni Ludwig Maximilian Egyetem, a Hannoveri Leibniz Egyetem, a Microwave Photonics GmbH és a Creonic GmbH. A kvantumbiztonságos algoritmusok fejlesztésére irányuló nemzetközi kutatások – többek között a National Institute of Standards and Technology (NIST) által – azt mutatják, hogy sürgősen szükség van ilyen technológiákra.

Elméleti alapok és kihívások

A kvantumszámítógépek a kvantummechanika elvein alapulnak, és sokkal gyorsabban képesek megoldani a számítási feladatokat. Az egyidejűleg több állapotot felvehető qubitek használata jelentős teljesítményelőnyt biztosít számukra. Hangos tudatában7 A kvantumbiztos titkosítás elengedhetetlen, mert a mai kiberbiztonsági biztonsági architektúrákat anélkül fejlesztették ki, hogy ezeket a nagy teljesítményű számítógépeket figyelembe vették volna.

A szakértők arra figyelmeztetnek, hogy ha nem tesznek megfelelő óvintézkedéseket, az érzékeny adatok bármikor visszafejthetők. A kvantumtámadások veszélye ezért nemcsak innovatív technológiákat igényel, hanem átfogó intézkedéseket is a vállalatok felkészítéséhez. Javasoljuk a digitális infrastruktúra felmérését és migrációs stratégiák kidolgozását a kvantumálló folyamatokra. Ezen túlmenően a poszt-kvantum kriptográfiai képzés nagy jelentőséggel bír a szükséges speciális ismeretek felhalmozása érdekében.

Emellett a szakértők hangsúlyozzák a hibrid biztonsági megközelítések fontosságát. Ezek kombinálják a kvantumbiztos algoritmusokat a meglévő módszerekkel, hogy megkönnyítsék az átmenetet. A kvantumbiztonságos megoldások megvalósítása során azonban a vállalatoknak számos kihívásra kell válaszolniuk, mint például a nagyobb számítási teljesítmény, a nagyobb kulcshosszok és az új algoritmusok átfogó tesztelése. Biztonsági bennfentesek hangsúlyozza, hogy egy ilyen változás technológiai és társadalmi szempontból egyaránt óriási kihívást jelent.

E kihívások intenzív vizsgálata a következő évtizedben várható. A kvantumbiztos megoldások fejlesztése és bevezetése tehát nem csupán technológiai kérdés, hanem stratégiai szükségszerűség is digitális jövőnk biztosításához.