Μπορεί να έρθει μια μέρα που ονομάζεται Q-Day που θα κλονίσει την παγκόσμια ασφάλεια όπως την ξέρουμε.
Μπορεί να είναι σε λίγα χρόνια ή 10 χρόνια ή περισσότερο. Αλλά επιστήμονες, μαθηματικοί και κυβερνήσεις δεν κάθονται αδρανείς περιμένοντας την κβαντική απειλή.
Την Q-Day, ένας κβαντικός υπολογιστής θα κατασκευαστεί τόσο ισχυρός που θα μπορούσε να καταστρέψει τα δημόσια συστήματα κρυπτογράφησης που προστατεύουν τις διαδικτυακές συνομιλίες, τους τραπεζικούς λογαριασμούς και τις πιο ζωτικές υποδομές μας και να προκαλέσουν όλεθρο σε κυβερνήσεις και επιχειρήσεις.
Το πώς θα προέκυπτε αυτό το ψηφιακό τέλος του κόσμου εξαρτάται από απλούς υπολογισμούς.
Πώς ξεκίνησε
Από τις πρώτες μέρες του Διαδικτύου, η κρυπτογραφία προστατεύει τα διαδικτυακά μας δεδομένα και συνομιλίες κρύβοντας ή κωδικοποιώντας πληροφορίες που στους παραδοσιακούς υπολογιστές μόνο το άτομο που λαμβάνει το μήνυμα μπορεί να διαβάσει.
Στη δεκαετία του 1970, οι μαθηματικοί ανέπτυξαν μεθόδους κρυπτογράφησης που αποτελούνταν από αριθμούς μήκους εκατοντάδων ψηφίων. Η δυσκολία των μαθηματικών προβλημάτων ήταν τέτοια που θα μπορούσαν να χρειαστούν εκατοντάδες χρόνια για να λυθούν εάν χρησιμοποιούσαν τα σωστά μεγέθη και αριθμούς παραμέτρων.
Για να σπάσει η κρυπτογράφηση, οι αριθμοί πρέπει να αναλυθούν στους πρώτους συντελεστές τους, αλλά αυτό θα μπορούσε να πάρει εκατοντάδες αν όχι χιλιάδες χρόνια στους παραδοσιακούς υπολογιστές.
Ως εκ τούτου, ο κίνδυνος διάρρηξης κωδικών δεν αποτελούσε σημαντική ανησυχία.
Αυτό συνέβη μέχρι το 1994, όταν ο Αμερικανός μαθηματικός Peter Shor έδειξε πώς θα μπορούσε να γίνει αυτό με έναν αλγόριθμο χρησιμοποιώντας έναν τότε υποθετικό κβαντικό υπολογιστή που μπορούσε να συνυπολογίσει μεγάλους αριθμούς πολύ πιο γρήγορα από έναν συμβατικό υπολογιστή.
Η άνοδος του κβαντικού
Η κβαντική απειλή δεν αποτελούσε μεγάλη ανησυχία εκείνη την εποχή, αλλά τέσσερα χρόνια αργότερα, όταν κατασκευάστηκε ο πρώτος κβαντικός υπολογιστής, άρχισε να γίνεται πρόβλημα.
Αν και αυτός ο κβαντικός υπολογιστής – και αυτοί που κατασκευάζονται επί του παρόντος – δεν είναι ακόμα αρκετά ισχυροί για να χρησιμοποιήσουν τον αλγόριθμο του Shor για την αποκρυπτογράφηση των αριθμών, οι υπηρεσίες πληροφοριών προσδιόρισαν το 2015 ότι η πρόοδος στον κβαντικό υπολογισμό προχωρούσε τόσο γρήγορα που αποτελούσε απειλή για την Ασφάλεια του Διαδικτύου.
Επί του παρόντος, τα qubits, οι υπολογιστικές μονάδες των κβαντικών υπολογιστών, δεν είναι αρκετά σταθερά για να αποκωδικοποιήσουν μεγάλες ποσότητες δεδομένων.
Ωστόσο, εταιρείες τεχνολογίας όπως η IBM και η Google σημειώνουν αργή αλλά σταθερή πρόοδο στην κατασκευή μηχανών αρκετά ισχυρών ώστε να εκμεταλλευτούν τα οφέλη της κβαντικής τεχνολογίας, όπως η φαρμακευτική έρευνα, η υποατομική φυσική και η εφοδιαστική.
«Είναι θέμα χρόνου και πόσος χρόνος θα χρειαστεί μέχρι να έχουμε έναν μεγάλο κβαντικό υπολογιστή», λέει ο Δρ. Jan Goetz, Διευθύνων Σύμβουλος και συνιδρυτής της IQM Quantum Computers, μιας start-up που κατασκευάζει κβαντικούς υπολογιστές. είπε το Euronews Next.
Εάν χρειαστούν 30 χρόνια για να κατασκευαστεί ένας αρκετά ισχυρός υπολογιστής, θα υπήρχε λιγότερος λόγος πανικού, επειδή τα περισσότερα κρυπτογραφημένα δεδομένα ενδέχεται να μην είναι πλέον σχετικά.
Αλλά «αν κάποιος έχει μια πολύ έξυπνη ιδέα και καταφέρει να σπάσει τον κώδικα σε 3 έως 5 χρόνια, η όλη κατάσταση φαίνεται διαφορετική», είπε ο Goetz.
Ποιος πρέπει να ανησυχεί;
Τα άτομα δεν πρέπει να ανησυχούν για την Q-Day, καθώς είναι πιθανό να υπάρχουν λίγα άτομα που έχουν δεδομένα, τα οποία είναι πολύ ευαίσθητα και θα συνεχίσουν να είναι σχετικά για τα επόμενα χρόνια.
Ο Γκέτς είπε ότι μόλις κυκλοφορήσει η νέα τεχνολογία, τα κλειδιά κρυπτογράφησης σε όλους τους υπολογιστές και τα τηλέφωνα θα ενημερωθούν και «δεν πρέπει να ανησυχείτε πολύ για αυτό γιατί η βιομηχανία θα το φροντίσει».
Ωστόσο, οι κυβερνήσεις, οι οργανισμοί και οι εταιρείες θα πρέπει να ανησυχούν για την κβαντική απειλή.
Υπάρχει μια έννοια που ονομάζεται “Αποθήκευση τώρα, αποκρυπτογράφηση αργότερα”. Αυτό σημαίνει ότι κάποιος θα μπορούσε να αποθηκεύσει τα δεδομένα και να περιμένει έναν κβαντικό υπολογιστή αρκετά ισχυρό για να τα αποκρυπτογραφήσει.
«Ιδιαίτερα οι κυβερνήσεις συλλέγουν δεδομένα από το Διαδίκτυο», είπε ο Δρ. Ali El Kaafarani, ιδρυτής και Διευθύνων Σύμβουλος της εταιρείας κρυπτογράφησης που είναι ασφαλής για κβαντική χρήση PQShield.
«Αποθηκεύουν δεδομένα στα οποία δεν μπορούν να έχουν πρόσβαση ή να διαβάσουν αυτήν τη στιγμή, αλλά μπορούν να τα διατηρήσουν εκεί μέχρι να εξασθενήσει το κρυπτογραφικό στρώμα, μέχρι να μάθουν έναν τρόπο να του επιτεθούν και μετά τα σπάσουν και διαβάσουν αυτήν την επικοινωνία», είπε. Euronews Next.
Ένας κόσμος μετα-κβαντικής κρυπτογραφίας
Οι κυβερνήσεις δεν περιμένουν να συμβεί αυτό και η κρυπτογραφική κοινότητα αναπτύσσει μεθόδους κρυπτογράφησης που μπορούν να αντέξουν την κβαντική απειλή, που ονομάζεται μετα-κβαντική κρυπτογραφία (PQC).
Φέτος, μεταξύ Μαΐου και Ιουνίου, η τελική τυποποίηση του PQC θα δημοσιευτεί από το Εθνικό Ινστιτούτο Προτύπων και Τεχνολογίας των ΗΠΑ.
Αυτό θα είναι πρωτοποριακό καθώς θα είναι στην αγορά για όλους τους κλάδους.
Η νομοθεσία των ΗΠΑ ορίζει ότι το χρονοδιάγραμμα για τη μετάβαση στο PQC είναι από το 2025 έως το 2033. Μέχρι τότε, η αλυσίδα εφοδιασμού στον κυβερνοχώρο πρέπει να έχει προεπιλεγμένη χρήση PQC.
Το 2025, τα προγράμματα περιήγησης ιστού και οι ενημερώσεις λογισμικού θα πρέπει να είναι από προεπιλογή μετα-κβαντικά ασφαλή όταν πωλούνται στις ΗΠΑ, είπε ο El Kaafarani.
Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ορισμένες εταιρείες όπως το Google Chrome και το Cloudflare έχουν ήδη αρχίσει να χρησιμοποιούν PQC.
Τα πρότυπα PQC των ΗΠΑ είναι διεθνή πρότυπα, αλλά κάθε χώρα έχει τις δικές της κατευθυντήριες γραμμές με τις οποίες συνεργάζονται οι κυβερνήσεις.
Οι κυβερνήσεις των ΗΠΑ, του Ηνωμένου Βασιλείου, της Γαλλίας, της Γερμανίας και της Ολλανδίας, μεταξύ άλλων, συμμετείχαν και συνέταξαν λευκές βίβλους και κατευθυντήριες γραμμές για τη βιομηχανία για να τις ενθαρρύνουν να ξεκινήσουν τη φάση μετάβασης στη μετακβαντική κρυπτογραφία, κατανοώντας ότι πρόκειται για διαδικασία που θα πάρει χρόνο.
«Οι κυβερνήσεις ενδιαφέρονται για την τυποποίηση των αλγορίθμων ώστε να μιλάμε όλοι την ίδια γλώσσα», είπε ο El Kaafarani, αλλά η κρυπτογραφική κοινότητα είναι αυτή που αναπτύσσει τις νέες μεθόδους κρυπτογράφησης που δεν είναι ευάλωτες στους κβαντικούς υπολογιστές.
Τα περισσότερα κρυπτογραφικά πρότυπα αναπτύσσονται στην Ευρώπη από Ευρωπαίους κρυπτογράφους, πρόσθεσε, η εταιρεία των οποίων με έδρα το Ηνωμένο Βασίλειο επέλεξε τέσσερις μεθόδους κρυπτογράφησης για τα πρότυπα PQC των ΗΠΑ.
Μόλις αναπτυχθούν οι μέθοδοι κρυπτογράφησης, ελέγχονται ανελέητα από την ευρύτερη κρυπτογραφική κοινότητα, τις κυβερνήσεις και οποιονδήποτε άλλο ενδιαφέρεται να σπάσει τις μεθόδους κρυπτογράφησης.
«Κάποιοι σπάνε στην πορεία. Και αυτό είναι το όλο νόημα της διαδικασίας: να εξολοθρεύσουμε τους αδύναμους και να τους κάνουμε ισχυρούς», είπε ο Ελ Καφαρανί.
Αλλά δεν υπάρχει τέλεια μέθοδος κρυπτογράφησης ή μέθοδος ασφαλείας που να μπορεί να διασφαλίσει ότι όλα θα παραμείνουν ασφαλή για πάντα.
«Γι’ αυτό η κρυπτογραφία είναι εγγενώς ένα εξελισσόμενο πεδίο και γι’ αυτό πρέπει να παραμείνουμε μπροστά και να παρακολουθούμε πώς εξελίσσονται τα πράγματα», είπε.