מחר סופר מהירמחשבים קוונטייםמציגים מעט מלכוד 22. למרות שהם יוכלו לבצע חישובים ולפתור בעיות מהר יותר באופן אקספוננציאלי מהמחשבים המתקדמים ביותר של ימינו, יש להם פוטנציאל להשתמש בכוחות הללו למטרות מרושעות בעתיד.
הסיכון העיקרי, לפי צוות בינלאומי של חוקרים, הוא שהמחשבים הסופר מהירים הללו יהיו מהירים באותה מידה בכל הנוגע לעקוף מחסומי אבטחה, כולל פענוחמנגנונים שאנו משתמשים בהם כדי להגן על תקשורת האינטרנט של ימינו.
"ממשלות ותעשיית המחשוב עובדים עם מדענים כדי לנסות לבנות. זה אתגר מדעי משמעותי מאוד, אבל מחשבים קוונטיים יכולים להיות מציאות בעוד כמה עשורים", אחד מהצוות, הצפנה דאגלס סטבילה מאוניברסיטת קווינסלנד לטכנולוגיה (QUT) באוסטרליהאמר בהצהרה. "מחשבים קוונטיים יוכלו לפתור בעיות מדעיות מורכבות, כמו הדמיית תגובות כימיות, הרבה יותר מהר ממחשבי העל החזקים ביותר של ימינו, אבל הם גם יוכלו לשבור חלק ניכר מהצפנת המפתח הציבורי המשמשת להגנה על האינטרנט, טלפון נייד ו תקשורת אלקטרונית אחרת."
אבל חכה שנייה. אם המחשבים הקוונטיים האלה עדיין נמצאים במרחק של עשרות שנים, מדוע הם מהווים איום עלינו עכשיו? התשובה, לפי סטבילה, היא שההגנה הנוכחית שלנו לא תהיה מספקת בעתיד. מחשבי קוונטים לא יוכלו לחזור פיזית אחורה בזמן כדי לתקוף אותנו, אבל אם הם יכולים לפרוץ את ההגנות המקוונות של היום בעתיד, זה הדבר הטוב הבא. כל הנתונים שיש לנועַכשָׁיועלול להיות בסיכוןאָז.
"למרות שמחשבים קוונטיים עדיין לא קיימים, ניתן להשתמש בהם כדי לפענח רטרואקטיבית שידורים קודמים",אמרה סטבילה. "לכן חשוב שנתחיל לעדכן את תשתית התקשורת שלנו".
זה נשמע כמו מדע בדיוני, אבל זה הגיוני לחלוטין. כל הנתונים שלנו באינטרנט היום - כולל נתונים אישיים, פרטי בנק ומידע ממשלתי ומידע - לא ייעלמו רק מחר. אלא אם כן ניקח אותו באופן לא מקוון, הוא יישאר מאוחסן במקום כלשהו, ואם מנגנוני ההצפנה המגינים על הנתונים הללו יישארו באותה רמה כפי שהם היום, המחשבים הקוונטים של מחר יעשו מהם משחק ילדים.
זו הסיבה שסטבילה ועמיתיו בוחנים כיצד להגן לעתיד על האינטרנט של היום כדי שלא יהיה בסיכון מחר. החוקרים עבדו על דרכים לחזק אתאבטחת שכבת תחבורהפרוטוקול המשמש כיום להצפנת שידורי נתונים והגנה על משתמשי אינטרנט.
"פרוטוקול ההצפנה TLS האינטרנט משתמש במגוון טכניקות מתמטיות כדי להגן על מידע, שחלקן יצטרכו להתעדכן כדי להיות עמידים בפני מחשבים קוונטיים."אמרה סטבילה. "פיתחנו גרסה חדשה עמידה קוונטית של TLS שמשלבת טכניקה מתמטית הנקראת 'בעיית לימוד הטבעת עם שגיאות', טכניקה עדכנית למדי שמתמטיקאים חושבים שיש לה פוטנציאל להתנגד להתקפות קוונטיות".
הטכניקה היאמפורט בעיתוןפורסם בסימפוזיון IEEE בנושא אבטחה ופרטיות בסן חוזה, קליפורניה, והחוקרים הפכו את עבודתם לזמינהכקוד מקור פתוח ב-GitHubבתקווה שמחקר ופיתוח נוספים יצעידו את התוכנה קדימה.
"המהירות של הפרוטוקול החדש היא עכשיו משהו שנעבוד עליו, אבל זה צעד גדול קדימה, המדגים את המעשיות של הטכניקות החדשות האלה."אמרה סטבילה. "אנחנו אופטימיים שזה יספק מסגרת לפיתוח דרכים אפקטיביות להוכחת הנתונים שלנו בעולם המחשבים הקוונטים".
אוהבים מדע? למידע נוסף על לימודים ב-QUT.
