Cyfrifiaduron cwantwm fel bygythiad i cryptograffeg

Bydd creu cyfrifiaduron cwantwm yn caniatáu i ddynoliaeth gymryd llwyddiant mewn rhai meysydd cyfrifiadau sy'n gysylltiedig â ffyniant enfawr gofod gofod. Yn benodol, wrth fodelu rhyngweithiadau moleciwlaidd ac adweithiau cemegol, wrth greu cyffuriau a datblygu'r diwydiant cemegol yn ei gyfanrwydd, yn y broses o ddysgu peiriant a modelu y rhwydwaith niwral. Ond ar yr un pryd, y penddelw, fel y gwyddoch, yw prif elyn cryptograffeg.

Yn gynnar ym mis Chwefror 2021, dywedodd y cwmni Swistir Terra Quantum AG ei fod wedi gwneud llwyddiant damcaniaethol wrth ddarganfod gwendidau mewn algorithmau amgryptio, gan ddefnyddio cyfrifiaduron cwantwm ar gyfer cyfrifiadura. Mae gan y Terra Quantum AG dîm o 80 ffisegydd cwantwm, cryptograffau a mathemategwyr, sydd wedi'u lleoli yn y Swistir, Rwsia, y Ffindir a'r Unol Daleithiau. "Nid yw'r hyn a ystyrir ar hyn o bryd yn ddiogelwch ôl-gerbydau yn ddiogelwch postcanthide. Gallwn ddangos ac yn profi bod yr algorithm yn anniogel a gellir ei hacio, "Esboniodd Markus Pfitch, Prif Swyddog Gweithredol a sylfaenydd Terra Quantum.

Dywedodd y cwmni fod ei astudiaeth yn dod o hyd i wendidau sy'n dylanwadu ar amgryption amgryptio cymesur, gan gynnwys Safon Amgryptio Uwch (AES), a ddefnyddir yn eang nawr i ddiogelu'r data (algorithm amgryptio bloc cymesur). Gan ddefnyddio'r dull a elwir yn Quantum Anelio, dangosodd astudiaeth y cwmni fod hyd yn oed y fersiynau mwyaf dibynadwy o amgryptio AES yn cael eu dadgryptio gan gyfrifiaduron cwantwm a fydd ar gael yn y tymor canolig.

Gyda llaw, roedd y perygl o gyfrifiaduron cwantwm ar gyfer algorithmau cryptograffig modern yn hysbys am amser hir. Felly, fe'i gelwir yn hacio algorithm gyda chymorth cyfrifiadau cwantwm o algorithm cymharol ddibynadwy (algorithm anghymesur gydag allweddi agored a chaeedig) o 1994 yn algorithm y lan. Mae'r Algorithm Shore yn weithdrefn hacio trwy ddadelfennu ffactorau syml, sydd ar gyfer cyfrifiadur clasurol yn cymryd amser cannoedd o weithiau yn fwy nag oedran y bydysawd, ond ar gyfer algorithm cwantwm sy'n gweithredu, mewn gwirionedd, gydag amrywiadau gofod, mae'r dasg yn dod yn ymarferol . Yn 2001, dangoswyd perfformiad yr algorithm gan y grŵp IBM ar brototeip cyfrifiadur cwantwm gyda 7 ciwb.

Nawr, gan roi sylwadau ar ymchwil Terra Quantum AG, nododd cynrychiolydd IBM Christopher Shakka fod ei gwmni yn gwybod am y risgiau hyn am 20 mlynedd ac mae'n gweithio ar ei gynhyrchion ei hun i ddatrys problem diogelwch ôl-chwarter. "Dyna pam mae Sefydliad Cenedlaethol Gwyddoniaeth a Thechnoleg (NIST) yn gosod y dasg i ddatblygu cryptosttant diogel cwantwm newydd," eglura. - Mae gan IBM nifer o gynigion ar gyfer y safon newydd hon yn y rownd derfynol, a ddisgwylir mewn ychydig flynyddoedd. "

Efallai mai un o'r dulliau o ddiogelwch ar ôl y chwarter fydd y cryptograffeg cwantwm ei hun, sy'n defnyddio dulliau mecaneg cwantwm i drosglwyddo gwybodaeth. Ac ar draul y corfforol, ac nid yw sail fathemategol egwyddorion cyfathrebu, yn rhoi gwarant i ddarganfod y rhyng-gipio gwybodaeth.

Cryptograffeg heddiw

Ar hyn o bryd, mae'r GOST 28147 ac AES Algorithmau yn parhau i fod yr algorithmau amgryptio mwyaf dibynadwy. Mae'r rhan fwyaf cyffredinol ac effeithlon ar gyfer algorithmau dosbarth eang yn fathau gwahaniaethol a llinellol o cryptoalysis. Ac mae astudiaethau o wyddonwyr yr Adran IB IRK MSU Andrey Vinokurova ac Eduard yn gymwys yn defnyddio'r asesiad canlynol o cryptostatility yr algorithmau hyn: "i amcangyfrif sefydlogrwydd yr algorithm GOST28147-89 i fathau penodol o cryptoanalysis, heb nodi'r nodau newydd , Gan fod ansawdd y cipher hwn yn dibynnu'n sylweddol ar ansawdd y nodau a ddefnyddir. Fodd bynnag, mae astudiaethau o bensaernïaeth ciphers gyda thablau amnewid penodedig (DES) wedi dangos y bydd cryptandalalysis o cipher gyda 16 rownd mewn egwyddor yn cael ei wneud, ond mae angen nifer fawr iawn o ddata ffynhonnell, ac ar 20-24 rowndiau mae'n dod yn ddamcaniaethol ddiwerth. Mae GOST yn darparu 32 rownd o amgryptiad, ac mae'r swm hwn yn ddigon gydag ymyl er mwyn mynd i'r afael â'r rhywogaethau penodedig o cryptoanalysis yn llwyddiannus. "

Yn ôl y datblygwyr y Cipher Rijndael, eisoes ar bedair rownd o amgryptio, mae'r algorithm hwn yn caffael ymwrthedd digonol i'r rhywogaethau penodedig o cryptoanalysis. Y ffin ddamcaniaethol, y tu ôl i'r rhywogaeth linellol a gwahaniaethol o cryptanalysis yn colli ystyr, yw'r llinell o 6-8 rownd yn dibynnu ar faint y bloc. Yn ôl y fanyleb, darperir rowndiau 10-14 yn Cipher. O ganlyniad, mae Rijndael Cipher hefyd yn gallu gwrthsefyll rhywogaethau penodol o cryptanalysis gyda stoc penodol.

Felly, mae'r ddau yn cymharu ciphers yn cael digon o wrthwynebiad i fathau enwog o cryptoanalysis ac yn ddigonol i weithredu rhyngweithio gwarchodedig wrth berfformio gofynion gweithredu yn unol â'r lefelau preifatrwydd angenrheidiol.

Anna Mikhailova, Rheolwr Datblygu Busnes Grŵp Ancara o gwmnïau

Cyfrifiaduron cwantwm fel bygythiad i cryptograffeg

Darllen mwy