Komputer kuantum sebagai ancaman kepada kriptografi

Anonim
Komputer kuantum sebagai ancaman kepada kriptografi 5711_1

Penciptaan komputer kuantum akan membolehkan manusia untuk mengambil kejayaan dalam beberapa bidang pengiraan yang berkaitan dengan kemakmuran ruang angkasa yang besar. Khususnya, dalam memodelkan interaksi molekul dan tindak balas kimia, apabila mencipta dadah dan pembangunan industri kimia secara keseluruhan, dalam proses pembelajaran mesin dan pemodelan rangkaian saraf. Tetapi pada masa yang sama, payudara, seperti yang anda tahu, adalah musuh utama kriptografi.

Pada awal Februari 2021, syarikat Switzerland Terra Quantum AG menyatakan bahawa dia membuat terobosan teori dalam penemuan kelemahan dalam algoritma penyulitan, menggunakan komputer kuantum untuk pengkomputeran. Terra Quantum AG mempunyai satu pasukan dari 80 ahli fizik kuantum, kriptograf dan ahli matematik, yang berpusat di Switzerland, Rusia, Finland dan Amerika Syarikat. "Apa yang sedang dipertimbangkan keselamatan postcanthide bukanlah keselamatan postcanthide. Kita boleh menunjukkan dan membuktikan bahawa algoritma tidak selamat dan boleh digodam, "kata Markus Pfitch, ketua pegawai eksekutif dan pengasas Terra Quantum menjelaskan.

Syarikat itu menyatakan bahawa kajiannya mendapati kelemahan yang mempengaruhi penyulitan penyulitan simetri, termasuk standard penyulitan lanjutan (AES), yang digunakan secara meluas sekarang untuk melindungi data (algoritma penyulitan blok simetri). Menggunakan kaedah yang dikenali sebagai Quantum Annealing, kajian syarikat menunjukkan bahawa walaupun versi penyulitan AES yang paling boleh dipercayai boleh didekripsi oleh komputer kuantum yang akan tersedia dalam jangka sederhana.

Dengan cara ini, mengenai bahaya komputer kuantum untuk algoritma kriptografi moden diketahui untuk masa yang lama. Oleh itu, algoritma menggodam dengan bantuan pengiraan kuantum algoritma RSA yang agak boleh dipercayai (algoritma asimetri dengan kunci terbuka dan tertutup) dari tahun 1994 dikenali sebagai algoritma pantai. Algoritma pantai adalah prosedur penggodaman melalui penguraian faktor mudah, yang untuk komputer klasik mengambil masa beratus-ratus kali lebih daripada umur alam semesta, tetapi untuk algoritma kuantum yang beroperasi, sebenarnya, dengan variasi ruang, tugas itu boleh dilaksanakan . Pada tahun 2001, prestasi algoritma telah ditunjukkan oleh Kumpulan IBM pada prototaip komputer kuantum dengan 7 kiub.

Sekarang, mengulas mengenai penyelidikan Terra Quantum AG, wakil IBM Christopher Shakka menyatakan bahawa syarikatnya tahu tentang risiko-risiko ini selama 20 tahun dan sedang mengusahakan produknya sendiri untuk menyelesaikan masalah keselamatan pasca suku. "Itulah sebabnya Institut Sains dan Teknologi Kebangsaan (NIST) menetapkan tugas untuk membangunkan kuantum yang selamat Cryptostandart," jelasnya. - IBM mempunyai beberapa cadangan untuk standard baru ini dalam pusingan akhir, yang dijangka dalam beberapa tahun. "

Mungkin salah satu kaedah keselamatan pasca suku akan menjadi kriptografi kuantum itu sendiri, yang menggunakan kaedah mekanik kuantum untuk memindahkan maklumat. Dan dengan perbelanjaan fizikal, dan bukan asas matematik prinsip-prinsip komunikasi, memberikan jaminan dalam menemui pemintasan maklumat.

Kriptografi hari ini

Pada masa ini, algoritma GOST 28147 dan AES kekal sebagai algoritma penyulitan yang paling boleh dipercayai. Yang paling universal dan efisien untuk algoritma kelas yang luas adalah jenis yang berbeza dan linear cryptoanalysis. Dan kajian saintis Jabatan IB IB IB MSU Andrey Vinokurova dan Eduard Memohon Gunakan penilaian berikut terhadap cryptostility algoritma ini: "Untuk menganggarkan kestabilan algoritma GOST28147-89 kepada jenis kriptoanalisis tertentu, tanpa menyatakan nod gantian , kerana kualiti cipher ini dengan ketara bergantung kepada kualiti nod yang digunakan. Walau bagaimanapun, kajian seni bina ciphers dengan jadual penggantian tertentu (DES) telah menunjukkan bahawa cryptanalisis cipher dengan 16 pusingan pada dasarnya akan dijalankan, tetapi memerlukan sejumlah besar data sumber, dan pada 20-24 pusingan ia menjadi teorinya tidak berguna. GOST menyediakan 32 pusingan penyulitan, dan jumlah ini cukup dengan margin untuk berjaya menghadapi spesies yang dinyatakan dari cryptoanalysis. "

Menurut pemaju Cipher Rijndael, sudah pada empat pusingan penyulitan, algoritma ini memperoleh rintangan yang mencukupi terhadap spesies yang dinyatakan dari cryptoanalysis. Batasan teoritis, di belakang spesies linear dan perbezaan cryptanalysis kehilangan makna, adalah garis 6-8 pusingan bergantung kepada saiz blok. Menurut spesifikasi, 10-14 pusingan disediakan di Cipher. Akibatnya, Rijndael Cipher juga tahan terhadap spesies kriptanalisis yang ditentukan dengan stok tertentu.

Oleh itu, kedua-duanya membandingkan Ciphers mempunyai rintangan yang mencukupi terhadap jenis kriptoanalisis yang terkenal dan mencukupi untuk melaksanakan interaksi yang dilindungi apabila melaksanakan keperluan pelaksanaan mengikut tahap privasi yang diperlukan.

Anna Mikhailova, Pengurus Pembangunan Perniagaan Angara Group of Companies

Bahan yang lebih menarik di Cisoclub.ru. Langgan kepada kami: Facebook | VK | Twitter | Instagram | Telegram | Zen | Messenger | ICQ baru | YouTube | Pulse.

Baca lebih lanjut