Kvantiniai kompiuteriai kelia grėsmę mūsų saugumui: mokslininkai pateikia sprendimą!

Kvantiniai kompiuteriai kelia grėsmę mūsų saugumui: mokslininkai pateikia sprendimą!

2025 m. balandžio 2 d. Karlsruhe technologijos instituto (KIT) mokslininkai pristatys naują raktų mainų metodą, skirtą apsaugoti ryšį nuo būsimų kvantinių atakų. Atsižvelgiant į grėsmę, kurią kvantiniai kompiuteriai kelia įprastoms šifravimo sistemoms, ši plėtra yra labai svarbi.

Kvantiniai kompiuteriai gali labai pakenkti daugeliui įprastų šifravimo metodų, naudojamų el. laiškuose, pranešimų siuntimo paslaugose ir internetinėje bankininkystėje. Priežastis yra efektyvumas, kuriuo kvantiniai kompiuteriai gali išspręsti problemas, kurios yra labai sudėtingos klasikiniams kompiuteriams. Visus dabartinius šifravimo metodus, kurie priklauso nuo didelių skaičių faktoringo į pagrindinius veiksnius sunkumo, kvantiniai kompiuteriai gali nulaužti per labai trumpą laiką, ypač naudojant Šoro algoritmą.

Išsamiai apie naują procesą

Saugiam ryšiui KIT naudoja procedūrą, pagrįstą simetriniu šifravimu. Prieš užmezgant šifruotą ryšį, apsikeičiama virtualiu raktu. Tyrėjai sukūrė naujus raktų suderinimo algoritmus, siekdami užtikrinti, kad abi šalys turėtų identišką raktą ir ryšys išliktų apsaugotas nuo čiaupo. Per ateinančius penkerius metus šis procesas gali būti naudojamas visame pasaulyje.

Procesas gali būti iliustruojamas realiu laiku per demonstraciją 2025 m. kovo 27 d. Liudviko Maksimiliano universitete Miunchene. Inovatyvus sprendimas naudoja pagal kit.edu įprastinė aparatūra iš šviesolaidinio ryšio, todėl naudojimas yra ekonomiškas. Projektui vystytojai iš Federalinės švietimo ir tyrimų ministerijos (BMBF) iš viso gavo 3,4 mln.

Be KIT, projekto partneriai yra ADVA Network Security GmbH, Miuncheno Ludwigo Maximiliano universitetas, Hanoverio Leibnizo universitetas, Microwave Photonics GmbH ir Creonic GmbH. Tarptautiniai kvantinių saugių algoritmų kūrimo tyrimai, įskaitant Nacionalinį standartų ir technologijų institutą (NIST), rodo, kad tokių technologijų reikia skubiai.

Teoriniai pagrindai ir iššūkiai

Kvantiniai kompiuteriai yra paremti kvantinės mechanikos principais ir gali daug greičiau išspręsti skaičiavimo užduotis. Naudojant kubitus, kurie vienu metu gali turėti kelias būsenas, suteikia jiems didelį našumo pranašumą. Garsiai žino 7 Kvantinis saugus šifravimas yra būtinas, nes šiandieninės kibernetinio saugumo architektūros buvo sukurtos neatsižvelgiant į šiuos galingus kompiuterius.

Ekspertai perspėja, kad jei bus imtasi netinkamų atsargumo priemonių, jautrūs duomenys gali būti bet kada iššifruoti. Todėl kvantinių atakų grėsmei reikalingos ne tik naujoviškos technologijos, bet ir visapusiškos priemonės įmonėms paruošti. Rekomenduojama įvertinti skaitmeninę infrastruktūrą ir parengti perėjimo strategijas į kvantiniams atspariems procesams. Be to, postkvantinės kriptografijos mokymas yra labai svarbus siekiant įgyti reikiamų specialių žinių.

Be to, ekspertai pabrėžia hibridinio saugumo metodų svarbą. Jie sujungia kvantiškai saugius algoritmus su esamais metodais, kad palengvintų perėjimą. Tačiau diegdamos kvantinio saugumo sprendimus įmonės turi reaguoti į keletą iššūkių, tokių kaip didesnė skaičiavimo galia, didesni raktų ilgiai ir visapusiškas naujų algoritmų testavimas. Saugumo savininkai pabrėžia, kad toks pokytis yra didžiulis iššūkis tiek technologiniu, tiek socialiniu požiūriu.

Per ateinantį dešimtmetį galima tikėtis intensyvaus šių iššūkių nagrinėjimo. Todėl kvantiškai saugių sprendimų kūrimas ir įgyvendinimas yra ne tik technologijų klausimas, bet ir strateginė būtinybė, siekiant užtikrinti mūsų skaitmeninę ateitį.