Кинески научници су успешно извршили, како тврде, први ефективан напад у свету користећи квантни рачунар на широко коришћене методе шифровањa. Истраживачи су признали да ће ограничења ометати — барем за сада — потпуно квантно хаковање.
Напредак, који води Ванг Чао са Универзитета у Шангају, представља „стварну и значајну претњу“ за безбедносне механизме који се користе у банкарству и војном сектору, како је детаљно описано у њиховом рецензираном раду објављеном 30. септембра у Кинеском часопису за рачунаре, академском часопису који управља Кинеска федерација рачунара (CCF).
Упркос томе што је област опште намене квантног рачунарства још увек у раним фазама, без непосредне опасности за савремене криптографске системе, научници све више истражују специјализоване квантне рачунаре за потенцијалне употребе, у случају сајбербезбедности, и рањивости. У свом недавном истраживању, Вангов тим је користио квантни рачунар из канадске компаније D-Wave Systems да пробије криптографске алгоритме, што представља значајан преокрет.
Према SCMP-у, истраживачки тим је искористио квантни рачунар D-Wave Advantage да циља алгоритме Present, Gift-64 и Rectangle, који су познати као кључни представници структуре „Замене-Пермутације“ (SPN). Ова структура је основна за напредне стандарде шифровања (AES), систем који се широко користи у војним и финансијским шифровањима, према овом листу. Иако је AES-256 често oznaчен као војни стандард и сматра се најсигурнијим доступним стандардом шифровања, студија сугерише да би квантни рачунари могли ускоро угрозити такву безбедност.
Стварна и значајна претња
„Ово је први пут да је прави квантни рачунар представио стварну и значајну претњу за више алгоритама структурисаних у SPN који се данас користе“, написао је Вангов тим. С обзиром на осетљивост истраживања, Ванг је одбио да да даље коментаре за SCMP.
D-Wave Advantage, који је првобитно дизајниран за практичне примене, а не за криптографске нападе, већ је раније коришћен од стране разних компанија и организација за истраживање задатака у логистици и финансијама. SCMP извештава да ова машина користи технику познату као квантно анеалирање, која симулира процес сличан металургији, где се материјали загревају и хладе како би се повећала чврстоћа. Ова метода омогућава рачунару да брзо решава сложене математичке проблеме.
Принцип квантног анеалирања укључује тражење најнижег енергетског стања, што је слично вођењу лопте кроз пејзаж испуњен брдима и долинама. Традиционални алгоритми морају истраживати сваки пут, пењући се и силазећи више пута. Међутим, квантно тунеловање — ефекат где честице пролазе кроз баријере, а не преко њих — омогућава квантном рачунару да ефикасније пронађе најнижу тачку, избегавајући препреке које класичне методе не могу.
Значај
Вангов рад је описао ову технику као сличну алгоритму вештачке интелигенције способном да оптимизује решења на глобалном нивоу. Његов тим је комбиниовао алгоритам квантног анеалирања са конвенционалним математичким приступима како би створио нову рачунарску архитектуру. Значај Ванговог рада, према анонимном стручњаку SCMP-а, лежи у томе што је питање шифровања у реалном свету формулисано као проблем бинарне оптимизације погодан за квантни рачунар.
Упркос овом постигнућу, истраживачи су признали тренутна ограничења технологије квантног рачунарства. У извештају, Ванг је изјавио да иако квантно рачунарство показује потенцијал, његов развој је ометен еколошким факторима, незрелим хардвером и изазовом формулисања једног алгоритма напада способног да пробије више криптографских система.
Студија наглашава да иако квантни рачунар још увек није открио специфичне лозинке које се користе у тестираним алгоритмима, ближи је томе него што је то раније постигнуто. Како технологија напредује, истраживачи сугеришу да би даљи развоји могли донети чвршће квантне нападе. Тековна еволуција у квантном рачунарству указује на потенцијалне нове рањивости у постојећим криптографским системима док научници померају границе онога што ове машине могу постићи, извештава SCMP.
