Quantum Computers als een bedreiging voor cryptografie

De oprichting van Quantum Computers zal de mensheid mogelijk maken om een doorbraak te nemen in sommige gebieden van berekeningen in verband met enorme welvaart van de ruimtevaartruimte. In het bijzonder, bij het modelleren van moleculaire interacties en chemische reacties, bij het creëren van medicijnen en de ontwikkeling van de chemische industrie als geheel, in het proces van het leren en modelleren van het neurale netwerk. Maar tegelijkertijd is de buste, zoals je weet, de belangrijkste vijand van cryptografie.

Begin februari 2021 verklaarde het Zwitserse bedrijf Terra Quantum AG dat hij een theoretische doorbraak maakte in de ontdekking van kwetsbaarheden in coderingsalgoritmen, met behulp van kwantumcomputers voor het berekenen. De Terra Quantum AG heeft een team van 80 quantumfysici, cryptografen en wiskundigen, die zijn gevestigd in Zwitserland, Rusland, Finland en de Verenigde Staten. "Wat wordt momenteel beschouwd als postcesthide-beveiliging is niet postcestide-beveiliging. We kunnen laten zien en bewezen dat het algoritme onveilig is en kan worden gehackt, "Markus Pfitch, Chief Executive Officer en de oprichter van Terra Quantum uitgelegd.

Het bedrijf verklaarde dat de studie kwetsbaarheden heeft gevonden die symmetrische coderingscodering van de symmetrische versleuteling beïnvloeden, waaronder geavanceerde coderingsnorm (AES), die op grote schaal wordt gebruikt om de gegevens te beschermen (symmetrisch blokcoderingsalgoritme). Met behulp van de methode die bekend staat als Quantum-uitgloeiing, liet het onderzoek van het bedrijf zien dat zelfs de meest betrouwbare versies van AES-codering kunnen worden gedecodeerd door kwantumcomputers die op middellange termijn beschikbaar zullen zijn.

Trouwens, over het gevaar van kwantumcomputers voor moderne cryptografische algoritmen was al heel lang bekend. Aldus is het hacking van algoritme met behulp van kwantumberekeningen van een relatief betrouwbaar RSA-algoritme (asymmetrisch algoritme met open en gesloten sleutels) van 1994 bekend als het kustalgoritme. Het kustalgoritme is een hackprocedure door een ontbinding van eenvoudige factoren, die voor een klassieke computer honderden tijden meer dan de leeftijd van het universum kost, maar voor een quantumalgoritme, in feite, met ruimtevarianten, wordt de taak haalbaar . In 2001 werd de uitvoering van het algoritme aangetoond door de IBM-groep op het prototype van een kwantumcomputer met 7 blokjes.

Nu, opmerkingen op Terra Quantum AG-onderzoek, merkte de vertegenwoordiger van IBM Christopher Shakka op dat zijn bedrijf al 20 jaar over deze risico's kent en aan zijn eigen producten werkt om het probleem van de beveiliging na de kwartaal op te lossen. "Daarom stelt National Institute of Science and Technology (NIST) de taak in om een nieuwe Quantum Safe Cryptostandart te ontwikkelen," legt hij uit. - IBM heeft verschillende voorstellen voor deze nieuwe standaard in de laatste ronde, die in een paar jaar wordt verwacht. "

Misschien zal een van de methoden van beveiliging na de kwartaal de kwantumcryptografie zelf zijn, die de methoden van kwantummechanica gebruikt om informatie over te dragen. En ten koste van het fysieke, en niet de wiskundige basis van de principes van communicatie, geeft garantie bij het ontdekken van de onderschepping van informatie.

Cryptografie vandaag

Momenteel blijven de GOST 28147 en AES-algoritmen de meest betrouwbare coderingsalgoritmen. De meest universele en efficiënte voor brede klassenalgoritmen zijn differentiële en lineaire soorten cryptoanalyse. En studies van de wetenschappers van de afdeling IB IRK MSU Andrey Vinokurova en Eduard zijn van toepassing de volgende beoordeling van de cryptostility van deze algoritmen: "om de stabiliteit van het Gost28147-89-algoritme te schatten aan specifieke soorten cryptoanalyse, zonder de vervangende knooppunten te specificeren Sinds de kwaliteit van dit cijfer aanzienlijk afhangt van de kwaliteit van de gebruikte knooppunten. Studies van de architectuur van ciphers met gespecificeerde substitutietabellen (DES) hebben echter aangetoond dat cryptanalyse van cijfer met 16 rondes in principe zal worden uitgevoerd, maar vereist een zeer groot aantal brongegevens, en bij 20-24 rondes wordt het theoretisch nutteloos. GOST biedt 32-ronde codering, en dit bedrag is genoeg met een marge om met succes de gespecificeerde soorten cryptoanalyse te confronteren. "

Volgens de ontwikkelaars van de Cipher Rijndael, al over vier rondes van codering, verwerft dit algoritme voldoende weerstand tegen de gespecificeerde soorten cryptoanalyse. De theoretische grens, waarachter de lineaire en differentiële soort van cryptanalyse verliest betekenis, is de lijn van 6-8 rondes, afhankelijk van de grootte van het blok. Volgens de specificatie zijn 10-14-rondes aanwezig in cijfer. Dientengevolge is Rijndael-cijfer ook bestand tegen gespecificeerde soorten cryptanalyse met een bepaalde voorraad.

Aldus hebben beide vergeleken cotthers voldoende weerstand tegen bekende soorten cryptoanalyse en voldoende om beschermde interactie te implementeren bij het uitvoeren van implementatievereisten in overeenstemming met de noodzakelijke privacyniveaus.

Anna Mikhailova, Business Development Manager Angara Group of Company

Quantum Computers als een bedreiging voor cryptografie

Lees verder