Технологическое единство между Соединенными Штатами и Китаем быстро становится новой космической гонкой. В прессе было много разговоров о конкуренции за достижение 5G, но за пределами технологического сообщества было мало внимания о чем-то более важном: опасностях вычислений в постквантовом мире.
Недавние новости от Google о его квантовых возможностях впечатляют. Однако перспектива суперкомпьютинга на этом уровне вызывает некоторые опасения относительно целостности данных и общей угрозы безопасности.
Содержание статьи
Что такое гонка квантовых технологий?
Почти 40 лет назад, Scientific American опубликовал статью, в которой заявлялось, что потребуется 40 квадриллионов лет, чтобы взломать тогдашний промышленный протокол безопасности RSA-129. Этот подвиг был совершен в течение 20 лет со дня публикации этой статьи в 1977 году.
Еще два года назад Phys.org опубликовал статью с предупреждением о том, что квантовые вычисления должны были разрушить безопасность Интернета, как мы ее знали. Это заявление может показаться немного гиперболическим, но оно не далеко от ситуации, с которой мы сталкиваемся.
Гонка квантовых технологий — это виртуальное соревнование за господство в Интернете, которое проводится в основном между Китаем и Соединенными Штатами. Эта технология основана на тех же принципах и математических уравнениях, которые ведут исследования в квантовой физике. Ожидается, что к 2025 году он превратится из теоретического экспериментального царства в полностью сформированную технологию, меняющую правила игры.
Прошло чуть больше пяти лет, что может показаться столетием с точки зрения технического прогресса. Подумайте, где мы были всего пять лет назад.
Постквантовая зона опасности
Компьютеры, использующие квантовую технологию, способны выполнять сложные вычисления и запускать одинаково сложные модели, которые разбивают существующие стандарты шифрования благодаря мощности этой технологии. Перспектива этого побудила Национальную инициативу Сар (NSI) выдать следующее заявление:
«Этот шаг (призыв к квантово-безопасным алгоритмам шифрования) был частично вызван заявлением АНБ в 2015 году это удивило все сообщество: «тем партнерам и поставщикам, которые еще не перешли на алгоритмы эллиптической кривой Suite B, мы рекомендуем не тратить на это значительные расходы, а подготовиться к готовящемуся квантово-устойчивому алгоритму. переходный период ».
Как американские технические исследователи, так и их китайские коллеги заявили, что будущее наступит раньше, чем мы думаем.
Есть некоторые политики, исследователи и военные, которые считают, что Китай получил преимущество в конкурентной борьбе. Однако по состоянию на октябрь 2019 года Google утверждал, что он опередил Китай.
В декабре прошлого года Конгресс принял Закон о Национальной квантовой инициативе, который, как ожидается, выделит 1,275 миллиарда долларов США на квантовые исследования в течение следующих четырех лет.
Эти заявления могут быть или не быть точными, но факт в том, что наша текущая технология шифрования не подходит для квантовых суперкомпьютеров. Ожидается, что первый коммерчески доступный квантовый суперкомпьютер появится на рынке к 2022 году.
Отставание в квантовой кибербезопасности не только ставит под угрозу финансовую и личную информацию, хранящуюся на жестких дисках и в облаке, но также ставит под угрозу национальную безопасность США.
«Квантовые компьютеры могут нарушить действующие протоколы безопасности, которые защищают мировые финансовые рынки, делают многие из современных сложных систем шифрования неработоспособными и разрушают секретную правительственную разведку», — писали Эрика Орандж и Джаред Вайнер и Эшанти Ранасингх в своей статье. размещено на Medium.
США и Китай — не единственные игроки в этой игре. Они просто самые большие — и те, которые представляют потенциально серьезную угрозу для других. ЕС выделил 1,4 миллиарда долларов на финансирование квантовых технологий, и даже мегаплатформа электронной коммерции Alibaba создала собственную исследовательскую лабораторию квантовых вычислений.
Пост-квантовые VPN
В настоящее время современные решения в области кибербезопасности для потребителей и предприятий в значительной степени полагаются на виртуальные частные сети (VPN), которые используют криптографию для создания безопасного туннеля между пользователем и открытый интернет.
Быстрое появление квантового компьютера может угрожать безопасности связи и данных. Secure-IC активно участвует в обновлении технологий безопасности до квантовой эры, чтобы обеспечить безопасный и надежный переход. Вот почему так много известных специалистов в этой области разрабатывают криптографические технологии, устойчивые к квантовым атакам.
Означает ли это, что квантовые компьютеры, разрушающие криптографию, превращают один из самых популярных инструментов безопасности внезапно устаревшим? Если бы технология VPN не развивалась, чтобы идти в ногу, это было бы ожидаемым результатом.
Хорошая новость заключается в том, что усилия, подобные проекту NIST Post-Quantum, позволили создать самый эффективный на сегодняшний день протокол шифрования, OpenVPN, и намереваются создать квантово-устойчивую основу для будущих VPN-сетей.
Лучшей новостью является то, что некоторые крупнейшие в отрасли хостинговые компании подняли планку выше, хотя у них впереди еще много улучшений, чтобы конкурировать с «насильственными» грядущими технологическими достижениями.
Глобальные компании, такие как HostGator, уже медленно, но верно движутся в этом направлении, предлагая дополнительные функции безопасности, такие как возможность добавления мониторинга SiteLock на сайт. Эта служба работает ежедневно, выискивая потенциальные нарушения сайта или взломы, и позволяет вам мгновенно узнать, когда обнаружен какой-либо из них.
Хотя детали, возможно, еще не ясны, ожидайте, что хостинговая индустрия будет готова внести свой вклад в противодействие квантовому взлому.
Кроме того, лидеры индустрии кибербезопасности, такие как ExpressVPN и NordVPN, уже предлагают OpenVPN среди своих протоколов, и вы можете ожидать, что другие провайдеры последуют их примеру, поскольку перспективы квантовых технологий на рынке приближаются.
Отвечая на вызовы
Лучший способ борьбы с огнем — это огонь, а также квантовые вычисления и кибербезопасность. Мы сталкиваемся с некоторыми серьезными проблемами — но есть некоторые обнадеживающие предложения для эффективных решений и контрмер.
Основная цель кибербезопасности — предотвращение нарушений и сохранение целостности данных. Современная криптография использует асимметричное шифрование, в котором для предоставления доступа к базе данных используется система открытых и закрытых ключей. Публичная часть виртуального «ключа» может использоваться любым лицом для размещения информации, но доступ к нему может получить только тот, кто владеет закрытым ключом.
На данный момент существует только четыре алгоритма, которые могут быть решены квантовыми системами, которые неразрешимы с помощью обычных компьютерных технологий. Цель состоит в том, чтобы использовать технологии, такие как блокчейн, искусственный интеллект и машинное обучение, для создания непробиваемых стандартов шифрования, которые станут промышленным в постквантовом мире.
Исследователи пытаются решить проблему, разбив несколько вещей на арене тестирования, используя те же основные понятия. Например, Центр ресурсов по компьютерной безопасности (CSRC) работает над стандартизацией протоколов квантовой криптографии.
В августе 2019 года IBM представила свой собственный алгоритм в ответ на призыв Национального института стандартов и технологий к проведению таких исследований. Алгоритм, известный как «КРИСТАЛЛЫ» (Cryptographic Suite for Algebraic Lattices), успешно зашифровал систему хранения на основе магнитной ленты на своем исследовательском объекте.
Хорошая новость для исследователей и предприимчивых предпринимателей в области технологий заключается в том, что эти алгоритмы основаны на технологии с открытым исходным кодом, которая позволяет другим работать над проблемой и разрабатывать жизнеспособные решения в преддверии прогнозируемого технокалипсиса.
Заключительные мысли
Под бравадой среди супердержав о превосходстве в технологиях стоит борьба профессионалов в области технической безопасности, таких как DevOps и DevSecOps, чтобы не отставать. Достижения в области вычислительной техники, безусловно, меняют жизнь, но стремление увидеть, как быстро и как далеко мы можем проникнуть в киберпространство, влечет за собой параллельную потребность в сопоставимых уровнях мастерства в кибербезопасности.
Сама вина лежит не на специалистах по безопасности. За кулисами они усердно работают над созданием постквантовых решений криптографической защиты, которые включают в себя достижения, основанные на той же технологии.
Это длительный процесс.
Однако в отрасли много оптимизма. Криптоаналитики уверены, что они будут готовы справиться с этой задачей, когда квантовые суперкомпьютеры станут достаточно стабильными и мощными, чтобы прорваться сквозь современные стандарты шифрования с открытым ключом. 
Мнения, выраженные в этой статье, принадлежат автору и не обязательно отражают точку зрения новостной сети ECT.
