Klasické šifrování už nestačí, kvantové počítače jej rozcupují

Není tajemstvím, že mnoho z dnes užívaných metod šifrování by ve světě s kvantovými počítači, jejichž masovější nasazení se blíží, bylo zcela nepoužitelných. NIST, respektovaná organizace z oblasti standardů a technologií, hledá, jak z tohoto problému ven.

Klasické šifrování už nestačí, kvantové počítače jej rozcupují


Právě NIST (National Institute of Standards and Technology) nedávno vydal zprávu, jejímž hlavním tématem byly šifrovací standardy v kvantovém světě. Zpráva naznačuje možnou dlouhodobou strategii, která by se problému vyhnula ještě předtím, než vůbec nastane.

„V poslední době šlo na kvantové počítače mnoho prostředků určených pro výzkum, a každý, od velkých počítačových společností přes vlády, chtějí, aby jejich šifrovací alhoritmy byly, jak my říkáme, ‘kvantově odolné,‘“ vysvětluje matematik NISTu Dustin Moody. „Takže až  někdo postaví první kvantový počítač velkého rozsahu, chceme už mít k dispozici algoritmy, které se neprolomí.“

Současná kryptografie se často spoléhá na techniku matematického rozkladu velkých čísel k zajištění bezpečnosti, ale vědci z MIT a rakouské Univerzity Innsbruck nedávno představili, čemu říkají první pětiatomový kvantový počítač, schopný takové šifrovací metody prolomit.

Zatímco tradiční počítače operují s jedničkami a nulami, kvantové počítače se spoléhají na kvantové bity, tzv. „qubity,“ které mohou být zároveň 0 i 1 – tedy ve stavu, kterému říkáme superpozice. A superpozice slibuje obrovskou efektivitu a navýšení výkonu oproti současným počítačům.

Jedno z doporučení ve zprávě NISTu hovoří o tom, že společnosti by se měly soustředit na „kryptografickou obratnost,“ tedy schopnost rychle přejít na jiný druh šifrování -- takový, který bude bezpečnější. Vytvořit tyto bezpečné algoritmy je pak dlouhodobým cílem.

Za účelem dosažení tohoto cíle se vypíše soutěž, v níž členové veřejnosti navrhnou a otestují slibné nové šifrovací metody. Podobná soutěž se přitom už dříve osvědčila – vedla např. k vývoji SHA-3 hashovacích funkcí, používaných pro autentizaci digitálních zpráv. NIST plánuje zahájit novou soutěž během několika málo měsíců.

„Bude to dlouhý proces zahrnující veřejné prověřování algoritmů, odolných vůči kvantové technologii,“ říká Moody. „A nečekáme, že najdeme jen jednoho vítěze.“

Hned několik z dnes běžně fungujících bezpečnostních mechanismů by mohlo být prolomeno kvantovým počítačem, a to např. veřejné šifrovací klíče nebo digitální podpisy, takže bude třeba vytvořit vícero nových alternativ.

Ačkoli jsou kvantové počítače a s nimi související bezpečnostní hrozba ještě vzdálená budoucnost, NIST nehodlá ztrácet čas.

„Historicky trvalo dlouho, než se rozhodlo, že je šifrovací systém dobrý, a než jsme ho zařadili jako standard do produktů na trhu – může to trvat 10 i 20 let,“ pokračuje Moody. „Společnosti začaly reagovat na nové změny, a my cítíme, že je čas začít na tom pracovat.“

Úvodní foto: © D-Wave










Komentáře