Kvantu datori apdraud mūsu drošību: pētnieki piedāvā risinājumu!

Kvantu datori apdraud mūsu drošību: pētnieki piedāvā risinājumu!

2025. gada 2. aprīlī Karlsrūes Tehnoloģiju institūta (KIT) pētnieki prezentēs jaunu atslēgu apmaiņas metodi, kas paredzēta, lai nodrošinātu saziņu pret turpmākiem kvantu uzbrukumiem. Ņemot vērā draudus, ko kvantu datori rada parastajām šifrēšanas sistēmām, šī attīstība ir ļoti svarīga.

Kvantu datori var ievērojami apdraudēt daudzas parastās šifrēšanas metodes, ko izmanto e-pastos, kurjerpakalpojumos un tiešsaistes bankās. Iemesls slēpjas efektivitātē, ar kādu kvantu datori var atrisināt problēmas, kas klasiskajiem datoriem ir ārkārtīgi sarežģītas. Visas pašreizējās šifrēšanas metodes, kas ir atkarīgas no grūtībām faktorēt lielus skaitļus galvenajos faktoros, kvantu datori varētu uzlauzt ļoti īsā laikā, īpaši ar Šora algoritmu.

Jaunais process detalizēti

Lai nodrošinātu saziņu, KIT izmanto procedūru, kuras pamatā ir simetriskā šifrēšana. Pirms šifrētā savienojuma izveides tiek apmainīta ar virtuālo atslēgu. Pētnieki izstrādāja jaunus atslēgu saskaņošanas algoritmus, lai nodrošinātu, ka abām pusēm ir identiska atslēga un savienojums joprojām ir drošs. Šo procesu varētu izmantot vispārēji nākamo piecu gadu laikā.

Procesu varēja ilustrēt reāllaikā demonstrācijas laikā 2025. gada 27. martā Ludviga Maksimiliāna universitātē Minhenē. Inovatīvais risinājums izmanto saskaņā ar kit.edu parastā aparatūra no optiskās šķiedras komunikācijas, kas padara izmantošanu rentablu. Projektam attīstītāji no Federālās Izglītības un pētniecības ministrijas (BMBF) kopumā saņēma finansējumu 3,4 miljonu eiro apmērā.

Papildus KIT projekta partneru vidū ir ADVA Network Security GmbH, Minhenes Ludviga Maksimiliana universitāte, Hannoveres Leibnicas universitāte, Microwave Photonics GmbH un Creonic GmbH. Starptautiskie pētījumi par kvantu drošu algoritmu izstrādi, tostarp no Nacionālā standartu un tehnoloģiju institūta (NIST), parāda, ka šādas tehnoloģijas ir steidzami vajadzīgas.

Teorētiskie pamati un izaicinājumi

Kvantu datori ir balstīti uz kvantu mehānikas principiem un spēj daudz ātrāk atrisināt aprēķinu uzdevumus. Izmantojot kubitus, kas vienlaikus var pieņemt vairākus stāvokļus, tiem tiek nodrošinātas ievērojamas veiktspējas priekšrocības. Skaļi apzinoties7 Kvantu droša šifrēšana ir būtiska, jo mūsdienu kiberdrošības drošības arhitektūras tika izstrādātas, neņemot vērā šos jaudīgos datorus.

Eksperti brīdina, ka, ja netiks veikti atbilstoši piesardzības pasākumi, sensitīvie dati var tikt atšifrēti jebkurā laikā. Tāpēc kvantu uzbrukumu draudi prasa ne tikai inovatīvas tehnoloģijas, bet arī visaptverošus pasākumus uzņēmumu sagatavošanai. Ieteicams novērtēt digitālo infrastruktūru un izstrādāt migrācijas stratēģijas uz kvantu izturīgiem procesiem. Turklāt apmācībai pēckvantu kriptogrāfijā ir liela nozīme, lai iegūtu nepieciešamās speciālās zināšanas.

Turklāt eksperti uzsver hibrīddrošības pieeju nozīmi. Tie apvieno kvantu drošus algoritmus ar esošajām metodēm, lai atvieglotu pāreju. Tomēr, ieviešot kvantu drošus risinājumus, uzņēmumiem ir jāreaģē uz vairākiem izaicinājumiem, piemēram, lielāku skaitļošanas jaudu, lielāku atslēgu garumu un visaptverošu jaunu algoritmu testēšanu. Drošības iekšējās personas uzsver, ka šādas izmaiņas ir milzīgs izaicinājums gan tehnoloģiskā, gan sociālā ziņā.

Nākamajā desmitgadē ir gaidāma intensīva šo izaicinājumu izpēte. Tāpēc kvantu drošu risinājumu izstrāde un ieviešana nav tikai tehnoloģiju jautājums, bet arī stratēģiska nepieciešamība, lai nodrošinātu mūsu digitālo nākotni.