Là điện toán lượng tử thực sự là một mối đe dọa cho nó bảo mật?

Mọi người là mọi người, hầu hết chúng ta đã quen với ý tưởng rằng các phương pháp chúng ta thường xuyên sử dụng để bảo vệ thông tin của mình là đáng tin cậy và an toàn. Đây là lý do tại sao bạn giáo dục người dùng của mình kiểm tra xem ổ khóa nhỏ đó có xuất hiện trong cửa sổ tìm kiếm trình duyệt của họ trước khi họ kiểm tra số dư ngân hàng của họ không. Đó là lý do tại sao chúng ta gặp rắc rối khi thực hiện mã hóa email cũng như các hệ thống chuyển tệp an toàn.

Nhưng trong ngành công nghệ, sự thay đổi luôn diễn ra, điều đó có nghĩa là bạn cần phải làm quen với ý tưởng rằng những gì bạn nghĩ là bất khả xâm phạm hôm nay có thể dễ dàng bị đe dọa vào ngày mai. Một trong những thay đổi đó là điện toán lượng tử và đó là lĩnh vực đang phát triển nhanh chóng. Ví dụ, đầu năm nay, Google tuyên bố rằng họ đã xây dựng chip điện toán lượng tử lớn nhất từ ​​trước đến nay: bộ xử lý 72 qubit (một bit lượng tử).

Để đưa điều đó vào bối cảnh, điều quan trọng là phải giải thích một qubit khác với bit bạn đã học về lớp khoa học máy tính như thế nào. Các bit đó là các đơn vị thông tin cơ bản được biểu thị bằng 1 hoặc 0. Qubits, được biểu thị bằng ký hiệu '0> và' 1>, cũng có thể bao gồm các giá trị 1 hoặc 0, nhưng sau đó có thể mở rộng các giá trị đó về cơ bản là một vô số trạng thái trong khoảng từ 1 đến 0. Điều gì xảy ra là xác suất của một số số thay đổi khi bạn di chuyển giữa 1 và 0.

Chúng ta sẽ không đi vào chi tiết về cách thức hoạt động của nó (bạn có thể nói về nó ở đây), ngoại trừ việc nói rằng, bằng cách có nhiều giá trị tiềm năng hơn từ 1 đến 0, bạn có thể thực hiện một số loại tính toán nhanh hơn. Trong một số trường hợp, nhanh hơn hàng nghìn lần so với những gì có thể với các kiến ​​trúc CPU máy tính để bàn tiên tiến hơn hiện nay, như Intel i9.

Do cách thức hoạt động của máy tính lượng tử, chúng có thể được sử dụng cho các công việc khó khăn cho các chipset CPU truyền thống hơn này. Điều này sẽ bao gồm các nhiệm vụ như mô hình hóa đa chiều, mô phỏng và, vâng, mã hóa. Đó là sự bẻ khóa mã hóa và mã hóa khiến các chuyên gia bảo mật lo lắng, và cũng đang làm bối rối một số người liên quan đến tiền điện tử cũng như những người liên quan đến nhiều phát triển khác được thực hiện bởi công nghệ blockchain. Blockchains và tiền điện tử, xét cho cùng, chỉ đơn giản là những con số rất lớn được sử dụng để tạo ra một đơn vị của bất kỳ loại tiền tệ nào bạn đang xem xét. Bitcoin, ví dụ, phụ thuộc vào mật mã khóa công khai. Mật mã khóa công khai được coi là một trong những thứ dễ bị bẻ khóa nhất bởi máy tính lượng tử, đây là một phần của những gì khiến những người có khoản đầu tư Bitcoin lớn đổ mồ hôi.

Điều này có nghĩa với bạn là một số loại mã hóa mà bạn phụ thuộc không còn được coi là an toàn. Chính xác làm thế nào điều đó có thể áp dụng cho bạn được mô tả chi tiết hơn trong "Báo cáo về mật mã sau lượng tử" này do Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia của Bộ Thương mại Hoa Kỳ (NIST) công bố. Những gì bạn sẽ tìm thấy trong bài báo NIST này là mã hóa khóa công khai dễ bị bẻ khóa bằng cách sử dụng thuật toán trên máy tính lượng tử. Nhưng các phương tiện mã hóa khác, bao gồm Tiêu chuẩn mã hóa nâng cao (AES), sử dụng các khóa đối xứng và Thuật toán băm an toàn (SHA-2 và SHA-3), sẽ vẫn an toàn với một số sửa đổi.

Bảng 1 - Tác động của tính toán lượng tử đến các thuật toán mã hóa thông thường - Tín dụng: NIST

Phiên bản AES được sử dụng rộng rãi nhất, sử dụng các khóa 256 bit, thực sự tương đối an toàn trước các cuộc tấn công điện toán lượng tử. AES-256 thường được sử dụng cho các nhiệm vụ trần tục như mã hóa Wi-Fi. Tuy nhiên, một phiên bản mã hóa thường được sử dụng khác, lớp ổ cắm an toàn (SSL), sử dụng mã hóa khóa chung.

Làm dịu nỗi sợ máy tính lượng tử của bạn

Hiện tại, bạn không cần phải lo lắng, mặc dù là một chuyên gia CNTT, bạn nên bắt đầu lên kế hoạch. Mặc dù sự phát triển nhanh chóng của điện toán lượng tử, các nhà nghiên cứu dường như đã đạt đến điểm mà họ có thể giải mã thường xuyên các giao tiếp kinh doanh thông thường. Mặc dù điều đó có thể đến vào một ngày nào đó, bây giờ bạn vẫn khá an toàn miễn là bạn nhớ những điểm chính sau:

Truyền thông SSL vẫn an toàn; và bởi vì chúng là phù du, người dùng của bạn không cần phải lo lắng rằng sẽ có một bản sao được lưu trữ của phiên ngân hàng hoặc giao dịch mua thẻ tín dụng của họ để được lấy và bẻ khóa vào một ngày sau đó. Tuy nhiên, điều đó có thể thay đổi trong tương lai.

AES-256 sẽ an toàn, thậm chí chống lại các cuộc tấn công lượng tử, trong một thời gian. Trừ khi dữ liệu của bạn đủ giá trị để một quốc gia chi hàng triệu đô la để bẻ khóa nó, bạn không cần phải lo lắng. Tuy nhiên, nếu doanh nghiệp của bạn xử lý dữ liệu bảo mật quốc gia, thì có lẽ bạn cần tìm một cách tốt hơn và đó là một ý tưởng tốt để bắt đầu đi đầu trong các xu hướng mật mã lệch lạc.

Tuổi tác rất quan trọng. Trừ khi bạn cần bảo vệ dữ liệu của mình trong nhiều thập kỷ trước các cuộc tấn công lượng tử trong tương lai bằng cách sử dụng các thuật toán tiên tiến, thì một số hình thức mã hóa đối xứng (bao gồm AES) sẽ làm.

Hãy chuẩn bị mã hóa bằng cách sử dụng độ dài khóa dài hơn vì chúng khó bị bẻ khóa hơn nhiều. Một số chìa khóa có thể được tìm thấy bằng cách sử dụng các kỹ thuật vũ phu, nhưng, nếu thời gian để bẻ khóa chúng bằng cách sử dụng máy tính lượng tử nhanh nhất vượt quá tuổi dự kiến ​​của vũ trụ, thì có lẽ bạn đã an toàn. Độ dài khóa dài hơn sẽ cần nhiều năng lượng máy tính hơn để xử lý, nhưng có lẽ không đủ để làm hỏng hệ thống của bạn khi cần thiết.

• • Bộ bảo mật tốt nhất cho năm 2019 Bộ bảo mật tốt nhất cho năm 2019
  • Phần mềm mã hóa tốt nhất năm 2019 Phần mềm mã hóa tốt nhất năm 2019
  • Điện toán lượng tử đã sẵn sàng cho các ứng dụng thực tế đầu tiên của nó Điện toán lượng tử Sẵn sàng cho các ứng dụng thực tế đầu tiên của nó

  Hãy nhớ rằng chất lượng mã hóa chỉ là một phần của câu đố bảo mật. Mã hóa được thực thi kém, phần mềm yếu hoặc bị lỗi xung quanh mã hóa và thực tiễn bảo mật kém vẫn có thể làm lộ dữ liệu quan trọng của bạn thông qua các lỗ hổng khác. Ví dụ, nó không giúp mã hóa thông tin liên lạc của bạn nếu kẻ xấu có thể đi vào văn phòng của bạn và lấy cắp dữ liệu trong tủ tệp đã được mở khóa hoặc thường xuyên hơn là thùng rác.

Mặc dù một số hình thức mã hóa hiện có thời gian giới hạn, nhưng thực tế là, bạn vẫn có thời gian để xác định dữ liệu nào bạn có thể có lỗ hổng vì mã hóa, và sau đó đánh giá liệu rủi ro có ảnh hưởng đến bạn ngay lập tức hay không. Đối với hầu hết các hoạt động hàng ngày, nó sẽ không. Nhưng nếu bạn đối phó với dữ liệu nhạy cảm có tuổi thọ dài, thì bạn cần bắt đầu lập kế hoạch cho tương lai ngay bây giờ.