Kas Hiina murdis kvantbarjääri?

Küberjulgeolekuekspertide ülim õudusunenägu on see, et keegi kasutab kvanti, et faktoreerida meie olemasolevate krüpteerimissüsteemide aluseks olevaid suuri numbreid, alates pankadest ja finantsturgudest kuni juurdepääsu tagamiseks andmebaasidele üle kogu maailma.

Erinevalt tavapärastest häkkidest oleks selline rünnak vargsi ja praktiliselt tuvastamatu, samas kui ühe krüpteerimissüsteemi lahtimurdmine tähendab sisuliselt nende kõigi samaaegset murdmist.

See tähendab ärkamist maailma, kus iga saladus ja iga tundlikud andmed on avatud Ameerika surmavaimatele vaenlastele.

See on stsenaarium, mis kummitab föderaalvalitsuse jõupingutustes 2022. aastal, et kõik föderaalasutused töötaksid välja ajakava selle kohta, millal need kvantohutuks muutuvad. Vahepeal QAI-sIAQ
avaldamiseks oleme teinud koostööd Oxford Economicsiga kaks ökonomeetrilist aruannet katastroofilise kahju kohta, mida selline rünnak riigi elektrivõrgule põhjustaks; krüptovaluutaturu jaoks; ja uus aruanne võimaliku mõju kohta

Föderaalreserv.

Kiireloomuline küsimus on olnud, kui kiiresti on kvantarvutid selliseks rünnakuks võimelised - millal saab "krüptograafiliselt asjakohane kvantarvuti" reaalsuseks, nagu žargoon ütleb. Kuna tegemist on suurte insenertehniliste väljakutsetega, mis on seotud piisava "põimunud", st samaaegse tööga, kvantbittide rivistamisega, et teha raske faktorijaotus, väidavad skeptikud, et selline sündmus asub kusagil kauges tulevikus, kui üldse.

Nüüd väidavad Hiina teadlased, et nad on vabastanud tee sellesse tulevikku. Mingis mõttes.

Uues lehesHiina teadlased väidavad, et nad on välja töötanud algoritmi, mis suudab 2048-kubitise kvantarvuti abil purustada väga kõva krüpteerimismutri, st 372-bitise RSA. Nende algoritm läheb kaugemale Peter Shori 1990. aastatel loodud algoritmist, mis on kvantarvutite dekrüpteerimisvõime teoreetiline alus, kasutades veel ühte algoritmi, mille töötas välja saksa matemaatik Claus-Peter Schnorr, kes 2022. aastal teatas, et suuri numbreid on võimalik rohkem arvesse võtta. tõhusamalt kui Shori algoritm – nii tõhusalt saate RSA-koodi murda isegi klassikalise arvutiga.

Hiinlased ütlevad, et nad on tõestanud, et 2048-bitise RSA dekrüpteerimine on võimalik, kasutades klassikalist arvutit, millel on vaid 10 takerdunud kubitit. See pole tõsiasja arvestades alatu saavutus ütlesid teised eksperdid cracking 2048 RSA ei saaks teha vähem kui 20 miljoni kubitiga, kui seda üldse saab teha.

Hiina meeskond nõuab, et nad purustaksid 48-bitise RSA, kasutades 10-kvantarvutipõhist hübriidsüsteemi, ja saaksid teha sama 2048-bitise jaoks, kui neil oleks juurdepääs vähemalt 372-bitisele kvantarvutile. See on tänapäeva kvantarvutite jaoks peaaegu käeulatuses. Näiteks IBM-i omaIBM
äsja välja kuulutatud Osprey uhkeldab 433 kubitti.

Kui need väited vastavad tõele, on koodimurdev kvantarvuti kohe tehnoloogilise nurga taga. Kuid raport on tekitanud palju kahtlusi, mõned on seda isegi tembeldanud.

Kriitikud on õigustatult skeptilised, et Schnori algoritmi kirjeldatud protsess on tõesti skaleeritav, nagu aruanne väidab. Hiina meeskond tunnistab isegi, et "algoritmi kvantkiiruse suurendamine on ebaselge QAOA ebaselge lähenemise tõttu", mis on kvant-alamprogramm, mida kasutatakse algarvude mõistatuse lahendamiseks ja RSA purustamiseks. See viitab sellele, et nad ei tea, kas nende algoritm töötab, kui seda proovitakse suurema arvu kubitidega ehtsas arvutis.

See on natuke nagu keegi, kes väidab, et on leidnud viisi kosmoselaeva Kuule maandumiseks, kuna ehitas oma tagahoovis raketi, mis hüppas üle aia naabri õue.

Siiski võis ta distantsi valesti hinnata, kuid tal on õiged tööriistad käes.

Selles mõttes on hiinlaste tehtu suunaliselt oluline. Töösse süvenedes näeme, et nende tulemused saadi hübriidsüsteemi abil, st sellist, mis kombineerib arvutustes klassikalisi ja kvantelemente. Sellist süsteemi on varemgi kasutatud Hiina kvantkoodimurdmise uurimistöös, mille profileerimist tegin varasemas veerus.

See tähendab, et dekrüpteerimiseks ei pea teil olema monoliitset suuremahulist kvantarvutit – teoreetiliselt veatut kvantmasinat, mis võib lõpuks valmis saada aastaks 2040. Hübriidtööriistade abil saate protsessi kallal kohe alustada, tänapäeva veaohtlike "mürarikaste" kvantarvutite ajastul.

Sellepärast on Bideni administratsioonil õigus anda välja selliseid korraldusi nagu Riikliku julgeoleku memorandum 10 et sundida agentuure kasutusele võtma kvantohutuid standardeid pigem varem kui hiljem, samal ajal kui Kongress on vastu võtnud Kvantküberturvalisuse valmisoleku seadus, mille sponsoriks oli esmakordselt California kongresmen Ro Khanna. Samal ajal peab meie valitsus kiirendama oma jõupingutusi kvantdekrüpteerimise võidujooksus, mitte ainult kvantide, vaid ka hübriidmarsruudi kaudu.

Samal ajal peavad eraettevõtted ja asutused oma andmete ja võrkude tuleviku huvides kiirendama kvantikindlate lahenduste kasutuselevõttu.

Kuna ajaskaala Q-päevani muutub iga korraga veidi lühemaks.