

حتما بخوانید: ما نمی توانیم بدون رمزنگاری زندگی کنیم!
به طور خلاصه: محققان دانشگاه Tsinghua چین بر این باورند که یک الگوریتم مبتنی بر کوانتومی را کشف کردهاند که میتواند پیچیدهترین استانداردهای رمزگذاری امروزی را بشکند. این تیم ادعا می کند که این الگوریتم را می توان با استفاده از فناوری های کوانتومی موجود نیز اجرا کرد. اگر درست باشد، طول عمر رمزگذاری امروزی می تواند به شدت در چند سال کاهش یابد.
SHA-256 که توسط آژانس امنیت ملی (NSA) در سال 2001 ایجاد شد، یک تابع هش رمزنگاری است که داده ها را به یک رشته رمزگذاری شده 256 کاراکتری تبدیل می کند. خروجی رمزگذاری شده قابل خواندن نیست مگر اینکه گیرنده کلید مناسب برای رمزگشایی پیام را داشته باشد.
این کلیدهای رمزگشایی همچنین از رشته های ریاضی پیچیده مرتبط با هش SHA-256 تشکیل شده اند که رمزگشایی پیام رمزگذاری شده را بدون کلیدهای مناسب بسیار دشوار می کند. به عنوان مثال، زمان شکستن یک کلید رمزگذاری بیت RSA-2048 با استفاده از قدرتمندترین منابع محاسباتی سنتی امروزی حدود 300 تریلیون سال تخمین زده شده است.
لانگ گویلی، پروفسور دانشگاه تسینگهوا و تیمش ادعا میکنند که یک الگوریتم فاکتورسازی جدید با صرفهجویی کیوبیت توسعه دادهاند که میتواند برای استانداردهای امنیت رمزنگاری در آیندهای نه چندان دور مشکل ایجاد کند. این الگوریتم که فاکتورسازی اعداد صحیح کوانتومی با منبع زیرخطی (SQIF) نامیده میشود، ادعا میکند که فرآیند محاسبات کوانتومی را با کاهش تعداد کیوبیتهای مورد نیاز برای انجام محاسبات کدشکن بهینه میکند. این کار بر اساس الگوریتمی است که در سال 2013 توسط محقق آلمانی کلاوس اشنور توسعه یافته است.
در حال حاضر تیم Tsinghua هنوز توانایی شکستن سد رمزگذاری 2048 بیتی را ثابت نکرده است. با این حال، آنها با شکستن یک کلید رمزگذاری ۴۸ بیتی با یک کامپیوتر کوانتومی ابررسانا کوچک ۱۰ کیوبیتی، امکانسنجی SQIF را با موفقیت نشان دادند. اگرچه این پیشرفت ممکن است هنوز جای نگرانی نداشته باشد، اما قطعاً یک پیشرفت است که کارشناسان امنیت و رمزنگاری همچنان بر آن نظارت خواهند کرد.
Osprey شرکت IBM در حال حاضر بزرگترین پردازنده کوانتومی در جهان است که 433 کیوبیت وزن دارد. نقشه راه کوانتومی این شرکت برنامه هایی را برای دنبال کردن پردازنده های بزرگتر از 1100 کیوبیت در سال 2023 تا بیش از 4100 کیوبیت در سال 2025 نشان می دهد. در مقایسه، الگوریتم SQIF ادعا می کند که مقیاس عملی مورد نیاز یک کامپیوتر کوانتومی را به 372 کیوبیت کاهش می دهد.
این برای کسی که بیش از حد با محاسبات کوانتومی آشنا نیست چه معنایی دارد؟ در صورت موفقیت، این الگوریتم میتواند شانس شکستن قویترین رمزگذاری امروزی را با استفاده از فناوریهای کوانتومی موجود خیلی زودتر از آنچه در ابتدا انتظار میرفت کاهش دهد.
300 تریلیون یک عدد خوب و مطمئن به نظر می رسد که هیچ کس نباید نگران آن باشد. یعنی حداقل تا زمانی که کامپیوترهای کوانتومی وارد معادله شوند. به گفته کارشناسان رمزنگاری و کوانتومی، یک کامپیوتر کوانتومی با اندازه مناسب می تواند همان عملیات شکستن الگوریتم را در کمتر از هشت ساعت کامل کند. اینجاست که معادله گویلی زنگ خطر را به صدا در می آورد.
اگر الگوریتم SQIF منابع محاسباتی کوانتومی مورد نیاز برای اجرای محاسبات را مقیاسبندی کرده و به طور موثر کاهش دهد، انتظار برای رشد فناوری کوانتومی برای اجرای محاسبات میتواند از چند دهه به چند سال کاهش یابد.