Kuvituskuva Pexels
RSA, monien digitaalisten turvallisuusjärjestelmien perusta, perustuu kaksivaiheiseen avainjärjestelmään tietojen salaamiseksi ja purkamiseksi. Sen kestävyys on pitkään vaikuttanut olevan murtamaton perinteisille tietokoneille, jotka tarvitsisivat miljoonia vuosia murtaakseen yksinkertaisimmatkin järjestelmät.
RSA-salaus perustuu erittäin monimutkaiseen matemaattiseen ongelmaan: suurten lukujen tekijöihin jakamiseen. Tämä ongelma on helppo ratkaista, jos yksityinen avain on tiedossa, mutta äärimmäisen vaikeaa ilman sitä. Kiinalaiset tutkijat väittävät kuitenkin onnistuneensa murtamaan 50-bittisen RSA:n, yksinkertaistetun version tästä salauksesta, hyödyntämällä kubitteja D-Wave-kvanttitietokoneessa. He käyttivät "kvanttiälytyksen" tekniikkaa, joka pystyy arvioimaan useita ratkaisuja samanaikaisesti, nopeuttaen näin ratkaisua.
Kuitenkin suurimmassa osassa nykyaikaisia viestintöjä käytettävä RSA-salaus on äärettömän paljon monimutkaisempaa. Tavanomaiset 1024-2048 bitin avaimet vaatisivat kvanttilaskentatehoa, joka on vielä nykyisten teknologioiden ulottumattomissa.
Tämä edistysaskel on kuitenkin hälytysmerkki. Murtamalla pieni RSA, tutkijat avaavat tien monimutkaisempien purkamisten toteuttamiselle. Tämän mahdollisen haavoittuvuuden edessä post-kvanttisalaukset näyttäytyvät kestävältä ratkaisulta. Tieteilijöiden kehittämä se käyttää kvanttihyökkäyksille kestäviä algoritmeja, tehden tiedoista murtamattomia tuleville kvanttitietokoneille.
Nämä uudet tekniikat kuitenkin herättävät toteutusvaikeuksia. Nykyisten järjestelmien korvaaminen post-kvantti-algoritmeilla vaatii tiukkoja testejä ja joskus täydellistä olemassa olevien infrastruktuurien tarkistamista. Rahoitusala ja immateriaalioikeudet voisivat olla ensimmäiset sektorit, jotka ottavat käyttöön nämä post-kvanttisuojausmenetelmät, ennakoiden mahdollisia hyökkäyksiä ja kasvavia kyberuhkia.
Näin ollen, vaikka kvanttitietokoneen kyky murtaa suurikokoisia salauksia vaikuttaa vielä rajoitetulta, tutkimus jatkuu herkän datan turvallisuuden vahvistamiseksi nopeasti kehittyvässä digitaalisessa maailmassa.
Mitkä ovat post-kvanttisalauksen periaatteet?
Post-kvanttisalaus tarkoittaa uutta sukupolvea turvallisuusalgoritmeista, jotka on suunniteltu kestämään kvanttitietokoneiden hyökkäyksiltä. Toisin kuin nykyiset järjestelmät, kuten RSA tai AES, nämä uudet protokollat on kehitetty pysymään murtamattomina jopa kubittien voiman edessä.Kvanttitietokoneet voivat todella suorittaa monimutkaisia laskelmia paljon nopeammin kuin perinteiset tietokoneet, uhaten siten epäsymmetrisille avaimille perustuvia salauksia. Post-kvanttisalaus hyödyntää innovatiivisia matemaattisia tekniikoita suojatakseen herkkiä tietoja tätä uutta uhkaa vastaan.
Tätä salaustekniikkaa kehitetään parhaillaan tieteilijöiden toimesta ympäri maailmaa, ja siitä voi tulla välttämätöntä tietoturvalle, erityisesti pankki- ja sotilasaloilla, muutaman vuosikymmenen kuluessa.
Kuinka kvanttiälytys toimii?
Kvanttiälytys on laskentamenetelmä, jota jotkut kvanttitietokoneet käyttävät monimutkaisten ongelmien ratkaisemiseen. Sen sijaan, että testattaisiin jokainen ratkaisu peräkkäin, kvanttiälytys mahdollistaa useiden mahdollisuuksien testaamisen samanaikaisesti kubittien, kvanttitietokoneiden perusyksiköiden, ominaisuuksien avulla.Toisin kuin perinteiset tietokoneet, jotka käsittelevät bittejä, jotka edustavat joko 0:aa tai 1:stä, kvanttitietokoneet käyttävät kubitteja, jotka voivat olla useissa tiloissa samanaikaisesti superposition ilmiön ansiosta. Näin ollen kubitit mahdollistavat kvanttiälytyksen tutkia useita polkuja optimaalisten ratkaisujen löytämiseksi. Tämä tekniikka on erityisen tehokas optimointiongelmissa, joissa tavoitteena on löytää paras kokoonpano suuren mahdollisuuksien joukosta.
Kvanttiälytyksen avulla jotkin laskentatehtävät, kuten salauksen murtaminen, voidaan ratkaista huomattavasti nopeammin kuin perinteisillä tietokoneilla. Kuitenkin tämä menetelmä on tällä hetkellä rajoitettu eikä vielä kykene käsittelemään nykyaikaisia suuria salauksia.