Квантова загроза ближча, ніж здається: нові оцінки показали, як швидко можуть зламати сучасне шифрування
Світ стоїть на порозі технологічної революції, яка може змінити не лише науку, а й основи цифрової безпеки. Нове дослідження показує: для зламу ключових криптографічних систем може знадобитися значно менше ресурсів, ніж вважалося раніше. Якщо раніше йшлося про десятки мільйонів кубітів, то тепер — лише близько 10 тисяч.
Кубіти — це основа квантових комп’ютерів, що використовують принципи квантова суперпозиція та квантова заплутаність. Саме вони дозволяють таким машинам виконувати обчислення, недосяжні для класичних комп’ютерів. Але разом із потенціалом для проривів у науці ці технології несуть і серйозну загрозу: вони здатні зламувати сучасні методи шифрування.
Йдеться, зокрема, про такі системи, як еліптична криптографія, що використовується у криптовалютах, зокрема Bitcoin, а також алгоритм RSA-2048, який є основою безпеки багатьох онлайн-сервісів.
Дослідники з Каліфорнійський технологічний інститут переглянули попередні оцінки, використавши нову архітектуру квантових обчислень із вдосконаленою системою виправлення помилок. Річ у тім, що кубіти дуже чутливі до зовнішніх впливів і часто дають збої. Щоб зробити квантові комп’ютери надійними, потрібні складні механізми корекції помилок.
Але нещодавно переглянута оцінка, детально описана в статті, завантаженій на
сервер препринтів arXiv, означає, що апокаліпсис шифрування, ймовірно, ближчий, ніж ми думали.
У новому підході вчені застосували спеціальні лазерні «оптичні пінцети», які дозволяють точно розміщувати атоми й забезпечувати взаємодію між ними навіть на відстані. Така архітектура робить систему значно ефективнішою, дозволяючи кожному кубіту взаємодіяти з іншими.
За розрахунками, квантовий комп’ютер із приблизно 10 тисячами кубітів зможе зламати еліптичну криптографію менш ніж за три роки, а при збільшенні до 26 тисяч — лише за один день. Для зламу RSA-2048 знадобиться близько 100 тисяч кубітів і приблизно 10 днів. Це значно менше, ніж передбачалося раніше.
Хоча сучасні квантові комп’ютери ще далекі від таких показників — найпотужніші системи мають лише кілька тисяч кубітів — тенденція очевидна. Технології розвиваються швидко, і те, що ще вчора здавалося фантастикою, може стати реальністю вже у найближчі роки.
Втім, ситуація не є безнадійною. Паралельно з розвитком квантових обчислень вчені працюють над створенням нових методів захисту — так званої постквантової криптографії, яка повинна витримати атаки навіть найпотужніших квантових машин.
Таким чином, світ входить у нову фазу технологічної гонки: між можливістю зламати будь-який код і здатністю створити захист, який залишиться надійним навіть у квантову епоху.