Когда вы слышите о квантовой физике, вы, вероятно, скорее представите себе научную лабораторию или голливудское кино, чем ваш дом или офис. Но реальность такова, что квантовые вычисления на самом деле гораздо ближе к науке, чем научной фантастике (см. чип-прототип ниже), причем первые квантовые компьютеры потенциально станут доступными в течение следующего десятилетия. Квантовые вычисления создают много новых возможностей и рисков, и безопасность является одной из ключевых областей их применения. Квантовые вычисления могут сделать бесполезными существующие методы шифрования.
Сегодня BlackBerry объявила о новом партнерстве с ведущими мировыми специалистами в области квантовой безопасности, которые работают над решением проблемы Y2Q: “years to quantum”. Компания уже начала интегрировать новые устойчивые к квантовым вычислениям алгоритмы в продукты BlackBerry, обеспечивая безопасность даже за пределами сертифицированного шифрования военного класса, используемого сегодня. Для того чтобы понять, почему это так критично, давайте посмотрим, что такое квантовые вычисления и как они работают.
Пределы современных компьютеров
Сервера, персональные компьютеры, ноутбуки, планшеты и смартфоны хранят, передают и вычисляют информацию с помощью двоичных разрядов, известных как биты, обычно представленных 1 и 0. С помощью цепочек из тысяч, миллионов или даже миллиардов битов, мы можем хранить и передавать сложную информацию, начиная от приложений на наших телефонах до видео высокой четкости, и конечно статей в этом блоге, что вы сейчас читаете.
В течение последних 50 лет, производительность и память, доступная компьютерам, следовали закону Мура, примерно удваиваясь каждые два года. Но в 2005 году Гордон Мур заметил, что этот показатель прогресса не может продолжаться вечно, отметив, что «с точки зрения размера транзисторов мы приближаемся к размеру атомов, что является основным препятствием… мы имеем еще от 10 до 20 лет, прежде чем мы достигнем фундаментального предела». В 2015 году генеральный директор Intel — Брайан Крзанич заявил, что «наша каденция сегодня ближе к двум с половиной годам, чем к двум», еще один признак того, что дни действия закона Мура подходят к концу.
Квантовая революция
Следующая революция в области вычислений, как ожидается, придет из мира квантовой физики. Квантовые компьютеры поддерживают последовательности кубитов, квантовых «битов», которые имеют особые свойства, такие как суперпозиции и запутанности. В то время, как классический бит может иметь только одно значение — 1 или 0, кубит может существовать в виде суперпозиции 1 и 0, в одно и то же время, что по существу удваивает количество информации, которую он может хранить и обрабатывать. Этот эффект носит экспоненциальный характер для каждого дополнительного бита, поэтому в то время как 32-разрядный классический компьютер может находиться в одном из 232 возможных состояний в любой момент времени, то 32-разрядный квантовый компьютер может существовать во всех 232 состояниях одновременно, что делает его в более 4 миллиарда раз более мощным.
Компьютерные гиганты, как Google и Microsoft, уже работают над прототипами и эксперты считают, что рабочий квантовый компьютер, способный превосходить традиционные компьютеры на несколько порядков, может стать реальностью в течение следующих 10 лет. Эти ультра-мощные машины позволят нам хранить и обрабатывать ранее невообразимые объемы информации и решать новаторские проблемы в области медицины, логистики, математики, астрофизики, материаловедении и многих других областях, где вычислительные мощности по-прежнему являются основным ограничением.
Так в чем же подвох?
Современная криптография строится на том, что компьютеры не могут легко решить определенные типы математических задач. Это формирует основу алгоритмов шифрования, которые защищают безопасность и конфиденциальность наших наиболее важных электронных данных, от банковских счетов до корпоративных электронных писем и совершенно секретных правительственных документов, которые имеют решающее значение для национальной безопасности. При подключении к Google.com, ваше соединение защищено с помощью 256-битного ключа, который потребует 2256 попыток для подбора. Для сравнения, существует около 2270 атомов во всей известной вселенной.
В то время как взлом этого типа шифрования с помощью грубого подбора практически невозможен сегодня, экспоненциальное увеличение мощности квантовых компьютеров может сделать его возможным, и в конечном итоге сделать тривиальной задачей взлом наших текущих ключей шифрования. Квантовые вычисления — это гонка вооружений с очень высокими ставками, которая идет между некоторыми из самых мощных в мире организаций, главный приз в которой — это возможность расшифровывать практически любую информацию. Это время быстро приближается, и эксперты в области безопасности уже бьют тревогу.
Борьба с квантовым взломом
К счастью, некоторые из самых новаторских исследований в области квантовой физики ведутся в родном городе BlackBerry — Ватерлоо, Канада. Perimeter Institute, Quantum-Nano Centre и Institute for Quantum Computing известные, как Quantum Valley, привлекают лучшие научные умы со всего мира, в попытке сделать квантовые вычисления безопасной и надежной реальностью.
BlackBerry с гордостью объявляет о новом партнерстве с ISARA Corporation, ведущим мировым поставщиком передовых алгоритмов криптографии с квантовой устойчивостью. Используя передовые алгоритмы, такие как Мак-Элиса для криптографических ключей и Лейтон-Микали для цифровой подписи, алгоритмы ISARA способны защитить шифрование и ключи от атак квантовых компьютеров. BlackBerry активно работает с ISARA над интеграцией устойчивой к квантовым вычислениям криптографии, гарантируя, что клиенты BlackBerry будут защищены задолго до того, как квантовые компьютеры станут реальностью.
Источник: INSIDE BlackBerry