Kvantiniai kompiuteriai artėja prie ribos, kai dabartinis interneto šifravimas gali tapti pažeidžiamas

Sekite TechNaujienos Google

Kvantinių kompiuterių pažanga vis labiau domina ne tik fizikus, bet ir kibernetinio saugumo specialistus. Pakankamai didelis, klaidas koreguojantis kvantinis kompiuteris teoriškai galėtų paleisti Shoro algoritmą ir daug greičiau skaidyti didelius skaičius, kuriais remiasi dalis šiandien naudojamos viešojo rakto kriptografijos.

„Nature“ apžvalgoje aptariama, kad nauji kvantinių skaičiavimų rezultatai verčia saugumo bendruomenę rimčiau vertinti migracijos terminus.

Pavojus prasideda dar prieš atsirandant galingam kvantiniam kompiuteriui

Jautrūs šifruoti duomenys gali būti perimti šiandien ir saugomi metų metus. Jei ateityje atsiras pakankamai galinga sistema, senesni įrašai galėtų būti iššifruoti. Ši strategija vadinama „harvest now, decrypt later“.

Dėl to organizacijos jau pereina prie postkvantinės kriptografijos algoritmų, sukurtų atlaikyti žinomus kvantinius puolimo metodus.

Naujausi straipsniai

4 min. skaitymo • prieš 45 minutės

DI mokosi ieškoti teisinių „skylių“ – modeliai atranda būdų apeiti taisyklių tikslą jų formaliai nepažeisdami

4 min. skaitymo • prieš 1 val

„Kvantiniai baltymai“ gali leisti pamatyti procesus gyvose ląstelėse taip, kaip iki šiol buvo neįmanoma

4 min. skaitymo • prieš 2 val

Natrio baterijos ruošiasi mesti iššūkį ličiui – technologija artėja prie masinės gamybos

Visi naujausi straipsniai →

Internetas turės keisti kriptografinį pagrindą

Perėjimas nėra vien programos atnaujinimas. Kriptografija naudojama serveriuose, telefonuose, maršrutizatoriuose, bankų sistemose ir pramonės įrangoje, todėl migracija gali trukti daugelį metų.

Kvantinės grėsmės esmė nėra tai, kad kvantinis kompiuteris „greičiau išbandys visus slaptažodžius“. Shoro algoritmas išnaudoja kvantinę superpoziciją ir periodiškumo paiešką, kad daug efektyviau spręstų matematines problemas, kuriomis remiasi RSA ir elipsinių kreivių kriptografija.

Tam vis dar reikia didelio, klaidas koreguojančio kvantinio kompiuterio, kurio šiandien nėra. Tačiau migracija į naują kriptografiją užtrunka metus, todėl saugumo bendruomenė negali laukti iki tos dienos, kai tokia sistema jau stovės laboratorijoje.

„Harvest now, decrypt later“ scenarijus ypač svarbus informacijai, kuri turi išlikti slapta ilgą laiką – valstybės paslaptims, sveikatos ar finansiniams duomenims, intelektinei nuosavybei. Užpuolikas gali šiandien nukopijuoti užšifruotą srautą ir tikėtis jį iššifruoti ateityje.

Postkvantinė kriptografija bando išspręsti šią problemą algoritmais, kurie veikia įprastuose kompiuteriuose, bet remiasi matematinėmis problemomis, kurioms nežinomas efektyvus kvantinis sprendimas. Tai leidžia pradėti migraciją dar prieš atsirandant pavojingam kvantiniam kompiuteriui.

Didžiausias praktinis iššūkis – inventorizacija. Organizacijos turi žinoti, kuriose sistemose naudojami pažeidžiami algoritmai, kiek ilgai saugomi duomenys ir ar įrenginius apskritai galima atnaujinti. Kai kurie pramonės ar infrastruktūros įrenginiai veikia dešimtmečius, todėl kriptografinė migracija tampa ne vien programavimo, bet ir turto valdymo problema.

Didžiausią migracijos iššūkį patirs ne naujos interneto paslaugos, o senesnė infrastruktūra. Bankomatų, pramoninių valdiklių, automobilių, palydovų ar medicinos prietaisų programinė įranga gali būti projektuota veikti dešimtmečius. Jei jų kriptografiniai moduliai nėra lengvai atnaujinami, organizacijoms gali tekti keisti visą įrenginį, o ne vien algoritmą.

Dėl to saugumo specialistai kalba apie „crypto agility“ – gebėjimą greitai pakeisti kriptografinį algoritmą neperstatant visos sistemos. Organizacija, kuri aiškiai žino, kur naudojamos RSA ar ECC schemos ir turi centralizuotą jų valdymą, galės pereiti prie postkvantinių metodų daug greičiau nei įmonė, kurios kriptografija paslėpta šimtuose skirtingų programų.

Postkvantiniai algoritmai irgi nėra nemokami. Kai kurie naudoja didesnius raktus ar parašus, todėl didėja duomenų srautas ir procesoriaus apkrova. Tai ypač svarbu mažiems įrenginiams ir tinklams, kuriuose kiekvienas baitas ar milivatvalandė svarbi. Todėl migracija turi būti testuojama, o ne vien „įjungta“ vienu atnaujinimu.

Galiausiai kvantinė grėsmė yra gera pamoka apie ilgalaikį saugumą. Kriptografijos sistema turi būti keičiama dar tada, kai senasis metodas vis dar veikia. Jei laukiama iki pirmojo realaus pralaužimo, jautriausi duomenys jau gali būti prarasti. Todėl dabartinis perėjimas prie postkvantinių standartų yra prevencinis infrastruktūros atnaujinimas, o ne reakcija į jau veikiančią masinę kvantinę ataką.

Praktiškai geriausias kelias organizacijoms yra pradėti nuo rizikingiausių ir ilgiausiai saugotinų duomenų. Ne viską būtina migruoti vienu metu, tačiau kritinės sistemos turi būti identifikuotos pirmos. Toks etapinis perėjimas sumažina tiek techninę, tiek organizacinę riziką.

Postkvantinė migracija dar turės būti išbandyta našumo požiūriu. Nauji algoritmai dažnai naudoja didesnius raktus ir parašus nei dabartinės schemos, todėl gali didėti tinklo srautas, atminties poreikis ir procesoriaus apkrova. Didelėse sistemose net nedidelis skirtumas tampa svarbus, todėl organizacijos turės ne tik „įjungti“ naują kriptografiją, bet ir patikrinti jos poveikį visai infrastruktūrai.

Daugiau kibernetinio saugumo naujienų rasite TechNaujienos.lt.