China a spart bariera cuantică?

Coșmarul suprem pentru experții în securitate cibernetică este cineva care folosește un cuantum pentru a factoriza numerele mari care stau la baza sistemelor noastre de criptare existente, de la bănci și piețele financiare până la securizarea accesului la bazele de date din întreaga lume.

Spre deosebire de hack-urile convenționale, un astfel de atac ar fi ascuns și practic nedetectabil, în timp ce spargerea unui sistem de criptare înseamnă, în esență, spargerea lor pe toate simultan.

Înseamnă să te trezești într-o lume în care fiecare secret și fiecare fragment de date sensibile se află expus celor mai mortali dușmani ai Americii.

Acesta este scenariul care bântuie eforturile guvernului federal în 2022 de a determina toate agențiile federale să dezvolte o cronologie cu privire la momentul în care vor fi în siguranță cuantică. Între timp, la QAIIAQ
am colaborat cu Oxford Economics pentru a publica două rapoarte econometrice asupra pagubelor catastrofale pe care un astfel de atac le-ar provoca rețelei electrice naționale; pentru piața criptomonedei; și un nou raport privind posibilul impact asupra

Rezerva Federală.

Întrebarea urgentă a fost, cât de curând vor fi capabile computerele cuantice de un astfel de atac – după cum spune jargonul, când va fi un „calculator cuantic relevant din punct de vedere criptografic” o realitate. Din cauza provocărilor mari de inginerie de a alinia suficienți biți cuantici „încâlciți”, adică lucru simultan, pentru a face factorizarea grea, scepticii insistă că un astfel de eveniment se află undeva departe în viitor, dacă se întâmplă vreodată.

Acum, oamenii de știință chinezi susțin că au deschis calea către acel viitor. Un fel de.

Într-o lucrare nouă, oamenii de știință chinezi susțin că au conceput un algoritm care ar putea sparge o piuliță de criptare foarte dură, adică RSA de 2048 de biți, folosind un computer cuantic de 372 de qubiți. Algoritmul lor depășește cel creat de Peter Shor în anii 1990, care stă la baza teoretică a capacității de decriptare a calculului cuantic, folosind încă un alt algoritm dezvoltat de matematicianul german Claus-Peter Schnorr, care în 2022 a declarat că este posibil să factorizeze mai multe numere mari. mai eficient decât algoritmul lui Shor — atât de eficient încât ai putea sparge codul RSA chiar și cu un computer clasic.

Chinezii spun că au demonstrat că este posibil să se decripteze RSA pe 2048 de biți, folosind un computer clasic cu doar 10 qubiți încurși. Nu este o ispravă rea, având în vedere faptul că au spus alți experți cracarea 2048 RSA nu s-ar putea face cu mai puțin de 20 de milioane de qubiți, dacă se poate face deloc.

Echipa chineză insistă că a spart RSA pe 48 de biți folosind un sistem hibrid bazat pe computer cuantic de 10 qubiți și ar putea face același lucru pentru 2048 de biți dacă ar avea acces la un computer cuantic cu cel puțin 372 de biți. Acest lucru este aproape la îndemâna calculatoarelor cuantice de astăzi. De exemplu, IBMIBM
nou anunțat Osprey are 433 de qubiți.

Dacă aceste afirmații sunt adevărate, atunci un computer cuantic care sparge codul este chiar după colțul tehnologic. Dar raportul a provocat o mulțime de îndoieli, unii chiar etichetându-l ca o farsă.

Criticii sunt pe bună dreptate sceptici că procesul descris de algoritmul lui Schnorr este cu adevărat scalabil, așa cum susține raportul. Echipa chineză admite chiar că „accelerarea cuantică a algoritmului este neclară din cauza convergenței ambigue a QAOA”, care este subrutina cuantică folosită pentru a rezolva puzzle-ul numerelor prime și a sparge RSA. Acest lucru sugerează că nu știu dacă algoritmul lor va funcționa atunci când este încercat cu un număr mai mare de qubiți într-un computer autentic.

Este un pic ca și cum cineva susține că a găsit o modalitate de a ateriza o navă spațială pe Lună pentru că a construit o rachetă în curtea lui care a sărit gardul în curtea vecinului său.

Totuși, poate că a apreciat greșit distanța, dar are instrumentele potrivite în mână.

În acest sens, ceea ce au făcut chinezii este semnificativ direcțional. Aprofundând în lucrare, vedem că rezultatele lor au venit prin utilizarea unui sistem hibrid, adică unul care combină elemente clasice și cuantice pentru calculele sale. Un astfel de sistem a mai fost folosit în cercetarea chinezească de spargere a codurilor cuantice, pe care le-am profilat într-o coloană anterioară.

Aceasta înseamnă că nu trebuie să ai un computer cuantic monolit, la scară largă pentru a face decriptare - mașina cuantică teoretică fără erori care ar putea fi în sfârșit gata până în 2040. Cu instrumente hibride, poți începe să lucrezi la proces chiar acum, în era computerelor cuantice „zgomotoase” de astăzi predispuse la erori.

De aceea, administrația Biden a avut dreptate să emită ordine executive precum Memorandumul de securitate națională 10 pentru a împinge agențiile să adopte standarde de siguranță cuantică mai devreme decât mai târziu, în timp ce Congresul a adoptat Actul de pregătire pentru securitate cibernetică cuantică, sponsorizat pentru prima dată de congresmanul California Ro Khanna. În același timp, guvernul nostru trebuie să-și accelereze eforturile în cursa către decriptarea cuantică, nu doar prin cuantică, ci și pe calea hibridă.

Între timp, companiile și instituțiile private trebuie să-și accelereze propria adoptare a soluțiilor cuantice sigure, pentru viitorul datelor și rețelelor lor.

Pentru că cronologia până la Q-Day devine puțin mai scurtă de fiecare dată.