Kvantu datori drīzumā var pārkāpt blokķēdes kriptogrāfiju: ziņojums

Saskaņā ar nesen papīrsĶīnas pētnieki apgalvoja, ka ir atklājuši jaunu metodi, lai izjauktu Rivest-Shamir-Adleman 2048 bitu (RSA-2048) parakstīšanas algoritmu, kas atrodas blokķēdes un citos drošības protokolos. RSA ir kriptogrāfijas tehnika, kas informācijas šifrēšanai izmanto publisko atslēgu un tās atšifrēšanai privāto atslēgu. 

Lai pārkāptu RSA-2048 algoritmu, līdzīgi kā citiem RSA skaitļu saimes algoritmiem ir jāatrod skaitļa ar 617 decimālskaitļiem un 2048 binārajiem cipariem pirmfaktori. Eksperti aplēse ka parastajiem datoriem būtu nepieciešami 300 triljoni gadu, lai uzlauztu RSA-2048 šifrēšanas atslēgu. Tomēr Ķīnas pētnieki savā dokumentā teica, ka šifrēšanu var apgriezt ar kvantu datoru ar 372 kubitiem vai informācijas pamatvienību, kas darbojas kā skaitļošanas jaudas starpnieks.

Salīdzinājumam, jaunākā IBM Osprey kvantu datora apstrādes jauda ir 433 kubiti. Iepriekš eksperti aprēķināja, ka faktoringa RSA-2048 ar kvantu datoriem, kas izmanto kvantu faktoringa metodi, kas pazīstama kā Šora algoritms pieprasīt 13,436 XNUMX kubiti. 

Atšķirībā no klasiskajiem datoriem, kas darbojas ar bināro bāzi 0 vai 1, kvantu datori izmanto kvantu bitus, kas var iegūt bezgalīgus stāvokļus -273 °C (-459.4 °F) temperatūrā, ko panāk, izmantojot šķidrās gāzes dzesēšanas šķidrumus. Tādējādi kvantu dators spēj izplānot visus iespējamos kriptogrāfijas problēmas risinājumus un mēģināt tos visus uzreiz, palielinot efektivitāti astronomiskā mērogā.

Saskaņā ar amerikāņu kriptogrāfa Brūsa Šneiera teikto, šķiet, ka ķīniešu pētniekiem ir kopā “Klasiskās režģa samazināšanas faktoringa metodes ar kvantu aptuvenās optimizācijas algoritmu”, kas veiksmīgi faktorēja 48 bitu skaitļus, izmantojot 10 kubitu kvantu datoru. "Un, lai gan vienmēr pastāv potenciālas problēmas, palielinot kaut ko līdzīgu par koeficientu 50, acīmredzamu šķēršļu nav," komentēja Šneiers. 

Drošības eksperts Rodžers Grims pievienotās:

"Acīmredzot, kas noticis, ir kāds cits puisis, kurš iepriekš bija paziņojis, ka spēj izjaukt tradicionālo asimetrisko šifrēšanu, izmantojot klasiskos datorus... bet recenzenti atklāja viņa algoritma trūkumu, un šim puisim nācās atsaukt savu darbu. Bet šī ķīniešu komanda saprata, ka soli, kas visu nogalināja, var atrisināt ar maziem kvantu datoriem. Tāpēc viņi pārbaudīja, un tas strādāja.

Šneiers arī brīdināja, ka algoritms balstās uz a nesenais faktoringa papīrs autors ir Pīters Šnors, kur tā algoritms labi darbojas ar maziem bitiem, bet sadalās lielākā izmērā bez taustāma izskaidrojuma. "Tātad, ja tā ir taisnība, ka ķīniešu papīrs ir atkarīgs no šīs Šnores metodes, kas nemērogojas, arī šajā ķīniešu papīra paņēmieni netiks mērogoti," rakstīja Šneiers. 

“Kopumā viedā likme ir uz to, ka jaunie paņēmieni nedarbojas. Bet kādreiz šī likme būs nepareiza.

Kvantu datorus ierobežo arī darbības faktori, piemēram, siltuma zudumi un prasība pēc sarežģītas -273 °C (-459.4 °F) dzesēšanas infrastruktūras. Tādējādi nominālo kubitu skaits, kas nepieciešams, lai apgrieztu kriptogrāfijas algoritmus, visticamāk, ir daudz lielāks nekā teorētiskie aprēķini.

Lai gan pētnieki to vēl nav izdarījuši, metodiku teorētiski varētu replicēt ar citiem RSA-2048 protokoliem, ko izmanto informācijas tehnoloģijās, piemēram, HTTPS, e-pastā, tīmekļa pārlūkošanā, divu faktoru autentifikācijā utt. Ethereum līdzdibinātājs Vitaliks Buterins iepriekš norādīja, ka ilgtermiņa mērķi ietver blokķēdes kvantu izturīgu padarīšanu. Teorētiski tas ietver tīkla sadalīšanu, lai izmantotu augstākas pakāpes šifrēšanas algoritmu, kura pārtraukšanai būtu nepieciešami lielāki kubiti.

Cointelegraph redaktors Džefrijs Albuss piedalījās šajā stāstā.