אתגר הקוואנטום – לחשוב על המחר כבר היום

This post is also available in: English (אנגלית)

לפי דוח של האקדמיות למדעים, הנדסה ורפואה בארה"ב, יש להאיץ את ההכנות למצב שבו מחשבים קוואנטיים רבי עוצמה יוכלו לפצח כל אמצעי לאבטחת מידע המבוסס על הצפנה רגילה. לדעת כותבי הדוח, אימוץ נרחב של הצפנה החסינה בפני טכנולוגיה קוואנטית יהיה תהליך קשה וארוך שיימשך לפחות 20 שנה. ייתכן שמחשבים קוואנטיים עוצמתיים יופיעו לפני כן, ואם הם יהיו זמינים להאקרים התוצאה תהיה סיוט מבחינת ביטחון ופרטיות.
הדוח מציין, כדוגמה, שמחשב קוואנטי יוכל לפצח את קוד האבטחה המקובל RSA-1024 תוך שעות אחדות.
מחשבי הקוואנטום הרותמים את ה-qubits, ביטים של קוואנטום, לצורך פעולתם, יספקו קפיצת מדרגה אקספוננציאלית בכוח העיבוד שיוכל לשבור את ההצפנה הטובה ביותר שקיימת כיום. מחשבים אלה, להם יידרשו כמה אלפי qubits "לוגיים", עדיין מרוחקים מאיתנו לפחות עשור, כך טוענים המומחים האמריקאים.
מצב הקוואנטום העדין של ה-qubits נתון לשיבוש על ידי שינוים קלים בטמפרטורה או רעידות קלות ביותר, כך שיידרשו אלפי qubits מחוברים כדי לייצר אחד לוגי שמתאים לשמש למחשוב בצורה אמינה.
אחד מכותבי הדוח פרופ' ויליאם אוליבר מ-MIT, מציין שממשלות וארגונים עסקיים כמו בנקים צריכים בדרך כלל לשמור על נתונים מאובטחים למשך עשרות שנים. לכן עליהם לחשוב כבר היום על איומים פוטנציאליים על שיטות ההצפנה שבהן הם משתמשים, כך לפי technologyreview.com.
סקוט טוצקה, מנכ"ל הסטארטאפ Isara העוסק בפתרונות הצפנה "חסיני קוואנטום", אומר שהנושא זוכה לעניין רב מצד יצרני מכוניות, המוטרדים מסיכוני הסייבר הנשקפים לכלי רכב מקושרים. הפעילות של חברות כמו איסרה היא חלק ממאמץ נרחב של קהילת הקריפטוגרפיה לפתח שיטות הצפנה חסינות בפני מחשבים קוואנטיים, שחלק מהן מתוארות בדוח.
המכון הלאומי לתקנים וטכנולוגיה (NIST) עובד על פיתוח תקנים לאלגוריתמי הצפנה חסינים כאלה. לפי הדוח, האתגר הגדול ביותר יהיה להבטיח שתקנים כאלה יאומצו באופן רחב ע"י הארגונים הרלוונטיים. מדובר על תהליך שדרוגי חומרה ותוכנה שייקח שנים רבות. בין היתר יהיה צורך בהצפנה מחדש (או השמדה) של נתונים ישנים.