מהפכת הקוואנטום כבר כאן

This post is also available in: English (אנגלית)

מערכות הצפנה אף פעם לא היו בלתי ניתנות לפענוח, אלא האבטחה שהן מספקות מבוססת על כמות הזמן העצומה שנדרשת למחשב רגיל לפיצוח ההצפנה. שיטות הצפנה חדשות מתוכננות במיוחד כך שהזמן הנדרש יהיה כל כך ממושך עד שלמעשה לא ניתן יהיה לפצח אותן.

אבל מחשבי קוואנטום עוצמתיים משנים את הפרדיגמה, וצפוי שהם יהיו מסוגלים לשבור קודים אלה בקלות.

השינוי עשוי להגיע הרבה יותר מהר משחושבים. עד היום, העריכו שתהליך הבניה של מחשבים אלה יקח עשרות שנים. אבל המדענים קרייג גידני מגוגל ומרטין אקרה מהמכון המלכותי הטכנולוגי KTH בשטוקהולם גילו דרך יעילה יותר לביצוע חישוים לפיענוח קוד על ידי מחשבי קוואנטום. דבר זה יצמצם את המשאבים שהמחשבים האלה דורשים בכמה סדרי גודל. ממצאים אלה עשויים להדאיג ממשלות, ארגוני צבא וביטחון, בנקים וכל מי שזקוק לנתונים מאובטחים ל-25 שנ או יותר.

מדעני מחשב מניחים שהמחשבים הקלאסיים כמעט ולא מסוגלים לחשב מספרים ארוכים יותר מאשר 2048 ביט, הבסיס לרוב צורות הצפנת ה-RSA הנפוצות. RSA הוא אחת המערכות הראשונות להצפנה במפתח ציבורי ומשמש בצורה נרחבת לאבטחה של העברת נתונים.

מחשב קוואנטום עוצמתי יוכל לבצע משימה זו בקלות. אבל חישוב קוואנטום הוא הרבה יותר קשה בפועל מהצפוי. זאת בשל הבעיה המשמעותית של הרעש. כיום הדרך הטובה ביותר להתמודד עם רעש היא להשתמש בקודים מתקני-טעות שבעצמם דורשים כוח חישובי נוסף של קיוביטים.

מומחי אבטחה העריכו כי יקחו עשרות שנים עד שמחשבי קוואנטום יצליחו לפענח הודעות עם הצפנת RSA 2048-ביט.

אבל שני החוקרים, גידני ואקרה, הצליחו להראות שמחשב קוואטום מסוגל לבצע את החישוב בעזרת 20 מיליון קיוביט בלבד. למחשב זה יידרשו רק שמונה שעות כדי להשלים את החישוב. "[כתוצאה מכך,] אפילו ההערכה הפסימית ביותר של מספר הקיוביט שיידרשו כדי לחשב RSA 2048-ביט צנחה בכשני סדרי גודל", כך הם טוענים. השיטה שלהם מתמקדת בדרך יעילה יותר לביצוע תהליך מתימטי, אקספוננציאליות מודולרית. 

אכן, מומחי אבטחה פיתחו קודים לתקופת הפוסט-קוואנטום, שאפילו מחשב קוואנטום לא יצליח לפצח. כך שאפשרי כבר כיום לאבטח את הנתונים נגד התקפה עתידית של מחשבי קוואנטום. אבל קודים אלה עדיין לא נמצאים בשימוש כסטנדרט, כך לפי technologyreview.com.

בואו לשמוע על ישומי קוואנטום לביטחון בכנס והתערוכה Quantum Tech 2019 שמארגנת iHLS ב-18.11.2019.

לפרטים: [email protected]  054-6742036