量子计算机越来越近,留给传统网络加密的时间不多了

 智能科技     |      2019-12-02 17:10

导读:11月22日消息,据国外媒体报道,随着量子计算技术的不断发展,网络专家担心未来数据安全将受到威胁。构建量子安全加密的竞争正在进行。当谷歌说它已经超越了传统超级计算机的性能

11月22日消息,据国外媒体报道,随着量子计算技术的不断发展,网络专家担心未来数据安全将受到威胁。构建量子安全加密的竞争正在进行。

当谷歌说它已经超越了传统超级计算机的性能并实现了“量子霸权”时,专家们兴奋地回应,担心下一代计算可能会影响从医学到金融投资组合优化的一切。

10月,该技术巨头表示,其西克莫量子处理器完成了一项任务,世界上最快的超级计算机将在200秒内用10,000年完成这项任务,尽管IBM和其他公司对此表示质疑。

量子计算机可以通过检查所有选项来找到最佳路线或选择。这可能涉及许多用途,例如找到最具成本效益的货运路线和最有效的开发自然资源的方法。

专家表示,量子计算有潜力通过对分子进行全面建模来改变材料科学和药物开发,其对相互关联的依赖性进行建模的能力可以优化金融投资组合。

然而,网络安全专家和情报机构担心数据安全加密系统将被量子风暴摧毁。

从WhatsApp等即时通讯服务到网上银行、电子商务和安全的网络浏览,加密是一切的基础。它使用RSA算法对来自发送方的数据进行加扰,并向接收方提供解密密钥。这些算法是基于数学函数的,这些函数在一个方向上容易计算,但很难逆转。计算两个大质数(质数)的乘积很容易,但分解大质数却非常困难。

伯明翰大学计算机科学学院高级讲师克里斯托夫·佩蒂特(Christophe Petit)说,“如果是300或400位数,即使是最大的计算机,也很难分解。这个问题没有有效的解决方案,加密技术取决于这个困难。”

因为量子计算机提供额外的能量,像因式分解这样的问题很容易扩展。佩蒂警告说,“一旦大型量子计算机建成,我们今天使用的所有密码技术都将不复存在。”

第一台真正的量子计算机何时问世还不确定。与全尺寸商用计算机相比,制造具有量子特性的计算机还有很长的路要走,部分原因是量子计算机需要超低温条件。

破解加密技术可以让犯罪分子监控通信和数据,包括军事机构之间的机密信息流动,或者进入关键基础设施和设施的后门。金融数据也严重依赖脆弱的量子加密。

网络安全公司后量子的首席执行官安德森·程(Andersen Cheng)指出,“要破解加密,你只需要一台在实验室条件下工作的量子计算机。”安徒生把它比作制造发动机和变速箱,而不是制造一辆完整的汽车。他说,“许多国家正在建造量子计算机。他们只需要一个工作引擎就可以开始破解加密。”

“在公众看来,人们说我们要到10到20年后才会有第一台完全商业化的量子计算机。”安德森·陈(Andersen Chen)表示,“他们表示,在网络安全领域,可能需要5到10年的时间,但在过去两年里,情报界已经开始感到担忧。因为他们认为量子计算机会比我们想象的更早出现。”

包括美国国家安全局(NSA)、美国国家标准与技术研究所(NIST)和英国政府通信总部在内的机构都致力于后量子网络安全。

为了构建反量子加密,网络团队将找出在同步处理能力方面没有优势的问题类别。这些问题应该已经被理解,但需要很多时间来解决。

基于网格的加密是IBM和其他公司探索的主要方法。它使用高维几何来隐藏信息,没有钥匙是无法克服的,即使对于量子计算机也是如此。安德森·程(Andersen Cheng)表示,另一项从卫星行业借来的技术有意在加密过程中引入随机错误,使得每次输出看起来都不同,即使相同的输入被加密。

几十年来,少数网络研究人员一直在探索后量子安全协议,但专家表示,我们需要加快进展速度。“我们不仅希望量子计算机问世时做好准备,也希望提前20年做好准备。”佩蒂说,“我们应该在电子投票系统、医疗数据和飞机等领域引入几十年来安全的加密技术。即使第一台量子计算机直到20年后才问世,从某种意义上说,我们已经太迟了。”