Skip to content

Quantum Computing, din integritet och du

30 de juni de 2021
GettyImages 1079013084 0fa62dd45afb434390f5cee25cf41030

Viktiga takeaways

  • De senaste framstegen inom kvantberäkning betyder att dagen kommer när dina privata data kan avslöjas.
  • Forskare vid University of Science and Technology i Kina i Hefei har utvecklat en kvantdator som är 100 biljoner gånger snabbare än de snabbaste superdatorer.
  • Ett steg som användarna kan ta för att göra sig lite säkrare från kvantkodbrytare är att implementera en ny typ av kryptering i sina webbläsare.

Tänk dig att varje e-post, banktransaktion, text eller sociala medieinlägg du har slutfört kan sökas online i vanlig, okrypterad text. Det skulle innebära att vi har ett aldrig tidigare skådat fönster in i våra liv med förgreningar som är svåra att föreställa sig. Experter säger att denna vision inte är en dystopisk mardröm, utan en verklighet som närmar sig snabbt på grund av de senaste framstegen inom kvantberäkning. Datorer som använder kvantfenomen som superposition och intrassling för att utföra beräkning har länge utropats som både ett avlägset löfte och boogeyman. Sanningen är mer nyanserad, men inte mindre skrämmande för dem som värdesätter deras integritet. ”Naturen hos kvantberäkning gör det möjligt att lösa vissa problem i praktisk tid, som en klassisk dator skulle ta mycket längre tid att lösa”, säger Chuck Easttom, en adjungerad lektor vid Georgetown University, som studerar kryptografi och kvantberäkning, i en e-postintervju. . ”Och det händer bara att dessa matematiska problem som kvantdatorer är bra på också råkar vara de matematiska problemen som ligger till grund för säkerheten för RSA, Diffie-Hellman, Elliptic Curve och relaterade algoritmer.” ”Många kryptografiforskare, inklusive jag själv, arbetar med att analysera algoritmer för att avgöra vad som är de bästa kvantresistenta algoritmerna.”

Kryptering finns överallt

Vi är beroende av kryptering för att skydda enheter och känslig data. En viktig anledning är på grund av hur lång tid det tar att bryta kryptering med aktuell hårdvara. ”Även om det är möjligt att knäcka i teorin är det väldigt svårt i praktiken eftersom det skulle ta otroligt lång tid med en standarddator – tänk tidsskalor på biljoner eller till och med kvadrillioner av år”, Rodney Joffe, senior vice president och stipendiat inom teknik företaget Neustar, sa i en e-postintervju. Men kvantdatorer fungerar annorlunda än de system vi är vana vid, och de är mer kraftfulla och effektiva. Kvantdatorer tillåter en annan klass av algoritmer som är omöjliga för klassiska datorer att utföra.

Information om digitalt låsskydd

”Eftersom vi använder kraften i naturens dator – beräkning av kvantnivå – kan vi hitta mönster i mattepusslet som kommer att erbjuda några möjliga lösningar på det svåra matematiska pusslet,” Terrill Frantz, professor vid Harrisburg University of Science and Technology, som studerar cybersäkerhet, sa i en e-postintervju. ”Naturen kan beräkna en oändlig mängd av variabler samtidigt – till exempel hur naturen bestämmer hur vinden blåser, eller värme som rör sig i vätska.”

Kommer tidigare än du tror

Dagen då vanliga säkerhetsalgoritmer kan brytas är närmare än många tror, ​​enligt Paul Lipman, VD för cybersäkerhetsföretaget BullGuard. ”I praktiken skulle en kvantdator kräva i storleksordningen en miljon qubits för att bryta RSA”, säger Lipman. ”Den största kvantdatorn är för närvarande mindre än 100 qubits. Aktuella färdplaner från sådana som IonQ och IBM föreslår att vi kommer att nå miljonmärket i slutet av detta decennium.” Vissa länder tänker redan framåt genom att suga upp massor av data som skyddas av lösenord som inte nu kan brytas, men kommer att vara när kraftfulla kvantdatorer kommer online, sade Frantz. ”Hotet är här nu”, tillade han. ”När kvantdatorer kan bryta vår kryptering kan alla insamlade data från det förflutna läsas.”

Kvantdatorer går snabbare i snabb takt. Forskare vid Kinas universitet för vetenskap och teknik i Hefei meddelade nyligen att de har utvecklat en kvantdator som kan utföra 100 biljoner gånger snabbare än världens snabbaste superdatorer. Nyheten följer en rad senaste milstolpar inom kvantberäkning från företag som Google, IBM och Microsoft och regeringens insatser i USA, Kina och andra länder. ”Denna utveckling har lett till att många ifrågasätter vad exakt kraften i kvantberäkning innebär för framtiden för cybersäkerhet”, säger Joffe. ”Att svara på dessa framsteg borde vara en topprioritet för säkerhetsbranschen. Detta innebär i slutändan att man börja lägga grunden för att bygga om algoritmer, strategier och system som utgör vår nuvarande cybersäkerhetsstrategi.”

Försvara oss mot våra kvantöverherrar

Även om praktisk kvantberäkning inte är riktigt här, vill forskare vara redo. Ny forskning från Neustar International Security Council (NISC) fann att nästan en fjärdedel av säkerhetspersonal experimenterar med kvantberäkning och utvecklar strategier som svar på oro för att kvantframsteg kommer att överträffa utvecklingen av andra säkerhetsteknologier. Det finns också potential för kvantberäkning som kan användas för ondska utöver att bara läsa e-post, på grund av hur snabbt den kan beräkna data. ”Kvantdatorer kommer att ha möjlighet att beräkna på tre minuter vad som normalt tar superdatorer 10 000 år att uppnå”, sa Jofee. ”Potentialen att radikalt förkorta den tidsskalan kan, i händerna på en skadlig skådespelare, möjliggöra cyberattacker till skillnad från vad som tidigare sett.” ”Hotet är här nu. När kvantdatorer kan bryta vår kryptering kan all insamlad data från det förflutna läsas.” De dåliga nyheterna är att den genomsnittliga användaren inte kan göra mycket för att skydda sin data från kvantdatorer, säger experter. National Institute of Standards (NIST) har dock arbetat med att utveckla en kvantresistent kryptografistandard sedan 2017, konstaterade Easttom. ”Dessutom arbetar många kryptografiforskare, inklusive jag själv, med att analysera algoritmer för att avgöra vilka de bästa kvantresistenta algoritmerna kommer att vara”, tillade han. Ett steg som användare kan ta för att göra sig lite säkrare från kvantkodbrytare nu är att implementera den nya TLS 1.3-krypteringen i sina webbläsare, sa Frantz. ”Detta kommer att hjälpa, men inte vara perfekt”, tillade han. ”Ett andra alternativ, som nu är kommersiellt tillgängligt, är att börja använda Quantum Random Number generatorer och Quantum Key Distribution i våra datatransportapplikationer.”

Blått digitalt lås vid skärningspunkten när olika blå linjer möts

Ett saftigt mål för hackare med framtida tillgång till kvantdatorer skulle vara kryptovaluta, som är beroende av kryptografi för att hålla den säker och privat. Ett företag, RAIDAtech, arbetar med teknik för att transportera och lagra data kvantsäkert. ”Vi har uppnått kvantsäker lagring genom att strimla data så att endast 1/25 av dem finns på ett visst moln”, hävdade Sean Worthington, president för kryptovalutaföretaget CloudCoin Consortium, i en e-postintervju. ”Servrarna finns i 20 olika jurisdiktioner som Argentina, USA, Schweiz och Ryssland, bara för att nämna några. Du kan inte dekryptera något som är i strimlor.” Det är bra att veta när kvantberäkning helt framgår att vår kryptovaluta kan vara säker även om våra e-postmeddelanden inte kommer att vara det. Det kan vara en bra tid att investera eller avyttra i krypto, eller börja vara mer försiktig med vad du skriver i dina onlinemeddelanden.