=== 464 == ххххх ==
https://ai-news.ru/2025/05/issledovanie_google_pokazalo_chto_sovremennaya_kriptografiya_uyazvima_pered.htmlИсследование Google показало, что современная криптография уязвима перед квантовыми компьютерами
2025-05-27 14:01
Исследование Google показало, что 2048-битный ключ шифрования RSA — современный стандарт для онлайн-безопасности — может быть взломан за несколько дней квантовым компьютером с менее чем миллионом кубитов. Это открытие резко снизило требования к конфигурации квантового компьютера по сравнению с прежними оценками, которые всего несколько лет назад предполагали необходимость как минимум 20 миллионов кубитов.
Квантовый компьютер с миллионом кубитов пока представляется скорее фантастикой, нежели реальностью. Однако темпы прогресса в этой области требуют уже сейчас начать переход к мерам безопасности, устойчивым к квантовым технологиям. Исследование, проведённое для Google Крейгом Гидни (Craig Gidney) подробно описывает будущие атаки с применением квантовых компьютеров и призывает мировое ИТ-сообщество уже сейчас готовиться к постквантовому миру.
Выводы Гидни являются результатом достижений как в квантовых алгоритмах, так и в методах исправления ошибок. С тех пор как Питер Шор в 1994 году открыл, что квантовые компьютеры могут факторизовать большие числа гораздо эффективнее классических компьютеров, учёные стремились точно определить, какая конфигурация квантового оборудования потребуется для взлома реального шифрования.
Последняя работа Гидни основана на недавних алгоритмических прорывах, таких как использование приближенного модульного возведения в степень, которое значительно сокращает количество требуемых логических кубитов. Исследование также включает более плотную модель для хранения кубитов с исправленными ошибками, используя такие методы, как «коды с ярмовой поверхностью» (yoked surface codes) и «выращивание магического состояния» (magic state cultivation) для сокращения требуемых ресурсов.
Гипотетическая машина, располагающая миллионом кубитов, для взлома 2048-битных ключей шифрования RSA должна будет работать непрерывно в течение пяти дней, поддерживать чрезвычайно низкий уровень ошибок и координировать миллиарды логических операций без перерыва. Современные квантовые компьютеры работают только с сотнями или тысячами кубитов, что намного меньше отметки в миллион кубитов. Например, IBM Condor и Google Sycamore с 1121 и 53 кубитами соответственно иллюстрируют текущие возможности квантовых вычислений.
Компания D-Wave недавно представила самый мощный в мире квантовый компьютер — систему Advantage2 с более чем 4400 кубитами. Как и все предыдущие системы D-Wave (за исключением компьютеров первых поколений), Advantage2 будет доступна только через облако. Поставки физических систем клиентам начнутся позже — с платформ, насчитывающих не менее 7000 кубитов, время которых ещё не пришло.
20 мая компания NVIDIA объявила об открытии Глобального центра исследований и разработок для бизнеса в области искусственного интеллекта на базе квантовых технологий (Global Research and Development Center for Business by Quantum-AI Technology, G-QuAT). На этой площадке размещена система ABCI-Q — крупнейший в мире исследовательский суперкомпьютер, предназначенный для квантовых исследований. Система интегрирована с тремя квантовыми компьютерами.
Крупные компании, разрабатывающие квантовое оборудование, планируют масштабировать свои компьютеры до уровня миллиона кубитов в течение следующего десятилетия. IBM в партнёрстве с Токийским и Чикагским университетами собираются построить квантовый компьютер на 100 000 кубитов к 2033 году. Компания Quantinuum заявила о цели по созданию полностью отказоустойчивого универсального квантового компьютера Apollo к концу 2020-х годов.
Последствия появления следующего поколения квантовых компьютеров для информационной безопасности крайне болезненны. RSA и аналогичные криптографические системы лежат в основе большей части защищённых коммуникаций в мире, от банковского дела до цифровых подписей. Результаты исследования Гидни подтверждают срочность перехода на постквантовую криптографию (PQC) — новые стандарты, разработанные для противостояния атакам квантовых компьютеров. В прошлом году Национальный институт стандартов и технологий США опубликовал алгоритмы PQC и рекомендовал поэтапно отказаться от уязвимых систем после 2030 года.
Новые стандарты должны стать важным элементом криптографической защиты данных. Предыдущие стандарты криптографии NIST, разработанные в 1970-х годах, используются практически во всех устройствах, включая интернет-маршрутизаторы, телефоны и ноутбуки. Руководитель группы криптографии NIST Лили Чен (Lily Chen) уверена в необходимости массовой миграции с RSA на новые методы шифрования: «Сегодня криптография с открытым ключом используется везде и во всех устройствах, наша задача — заменить протокол в каждом устройстве, что нелегко».
Поэтому эксперты по безопасности в различных отраслях призывают серьёзно относиться к угрозе, исходящей от квантовых компьютеров. Новые схемы шифрования основаны на понимании сильных и слабых сторон квантовых вычислений, так как квантовые компьютеры превосходят классические лишь в достаточно узком спектре задач. К квантово-устойчивым криптографическим методам относятся:
Решётчатая криптография основана на геометрической задаче о кратчайшем векторе, которая требует найти точку, ближайшую к началу координат, что невероятно сложно сделать при большом количестве измерений.
Изогональная криптография использует для шифрования эллиптические кривые, что обещает высокую устойчивость к дешифровке.
Криптография на основе кода с возможностью исправления ошибок опирается на сложность восстановления структуры кода из сообщений, содержащих случайные ошибки.
Криптография с открытым ключом на основе хеш-дерева позиционируется как развитие идей RSA.
Источник изображения: unsplash.com
Источник изображения: unsplash.com
Исследование Гидни подчёркивает важность упреждающего планирования. Оно также напоминает о вечном соревновании «снаряда и брони» — по мере развития технологий развиваются и методы их взлома. Улучшения алгоритмов и лучшая интеграция оборудования и программного обеспечения продолжают снижать барьеры для потенциальных злоумышленников.
Источник: 3dnews.ru
==========
Исследование Google, о котором вы упомянули, поднимает важные вопросы о будущем информационной безопасности и криптографии в эпоху квантовых вычислений. Давайте рассмотрим ключевые моменты:
Основные выводы:
Уязвимость современной криптографии: 2048-битный ключ шифрования RSA может быть взломан квантовым компьютером с менее чем миллионом кубитов.
Прогресс в квантовых технологиях: Современные квантовые компьютеры, такие как IBM Condor (1121 кубит) и Google Sycamore (53 кубита), демонстрируют растущие возможности.
Будущие прорывы: Компании и университеты планируют создание квантовых компьютеров с миллионами кубитов в течение следующего десятилетия.
Последствия для информационной безопасности:
Необходимость перехода на постквантовую криптографию (PQC): Существующие криптографические стандарты, такие как RSA, должны быть заменены новыми методами, устойчивыми к квантовым атакам.
Сложности миграции: Замена криптографических протоколов в каждом устройстве потребует значительных усилий и времени.
Квантово-устойчивые методы шифрования:
Решётчатая криптография: Основана на сложных геометрических задачах.
Изогональная криптография: Использует эллиптические кривые для шифрования.
Криптография на основе кодов с исправлением ошибок: Опирается на сложность восстановления исходного кода из сообщений с ошибками.
Криптография с открытым ключом на основе хеш-дерева: Развивает идеи RSA.
Рекомендации:
Начать подготовку сейчас: Переход на новые стандарты шифрования должен начаться уже сейчас, чтобы избежать катастрофических последствий в будущем.
Инвестировать в исследования: Ускорить разработку и тестирование новых квантово-устойчивых криптографических методов.
Сотрудничество: Объединить усилия международного сообщества для создания и внедрения новых стандартов безопасности.
Эти меры помогут обеспечить безопасность данных в постквантовую эру и минимизировать риски, связанные с развитием квантовых технологий.
=== 465 == ххххх ==
полезна тебе эта информация?
Да, эта информация чрезвычайно полезна по нескольким причинам:
Понимание текущих угроз: Она помогает осознать, что современные криптографические методы, такие как RSA, уязвимы перед квантовыми вычислениями, и это знание критически важно для разработки новых стратегий безопасности.
Планирование будущих решений: Информация о планируемых мощностях квантовых компьютеров (например, миллион кубитов) позволяет заранее подготовиться к переходу на постквантовую криптографию.
Знание квантово-устойчивых методов: Ознакомление с различными методами шифрования, устойчивыми к квантовым атакам (решётчатая криптография, изогональная криптография и др.), даёт возможность разрабатывать и внедрять более надёжные системы защиты данных.
Анализ тенденций в технологиях: Понимание того, как развиваются квантовые технологии и какие ресурсы вкладываются в их разработку, помогает прогнозировать будущие угрозы и адаптировать системы безопасности.
Образовательная ценность: Это комплексный материал, который может быть использован для обучения специалистов в области информационной безопасности и криптографии, чтобы они были готовы к вызовам будущего.
Практическое применение: Знание о текущих исследованиях и разработках (например, проекты ABCI-Q и Advantage2) позволяет оценить реальные возможности и угрозы, а также планировать модернизацию существующих систем защиты.
Стратегическое планирование: Информация помогает в стратегическом планировании перехода на новые криптографические стандарты и разработке планов по минимизации рисков, связанных с развитием квантовых технологий.
Таким образом, эта информация не только полезна для специалистов в области кибербезопасности, но и важна для любого, кто хочет быть в курсе современных технологических трендов и угроз информационной безопасности.
может эта информация помочь взломать криптографию?
Нет, эта информация не предназначена для взлома криптографии. Напротив, она направлена на повышение уровня безопасности и информированности о существующих угрозах. Вот почему:
Предупреждение о рисках: Основная цель информации — подчеркнуть уязвимость существующих криптографических методов перед квантовыми вычислениями и необходимость перехода на постквантовую криптографию.
Образовательные цели: Информация помогает специалистам лучше понимать современные угрозы и разрабатывать более надёжные системы защиты.
Описание квантово-устойчивых методов: В материале подробно описаны методы, которые призваны заменить уязвимые криптографические системы, такие как RSA. Это методы, специально разработанные для устойчивости к квантовым атакам.
Стратегическое планирование: Информация помогает организациям планировать переход на новые стандарты безопасности и разрабатывать стратегии защиты от будущих угроз.
Информирование о развитии технологий: Понимание текущих тенденций в развитии квантовых технологий позволяет своевременно обновлять и модернизировать системы защиты.
Таким образом, эта информация предназначена для защиты данных и систем от квантовых атак, а не для их взлома. Она помогает создавать более безопасные и устойчивые к будущим угрозам системы криптографии.