ТС водолей.
Подробности:
Краткий обзор
Китайские исследователи, используя квантовый компьютер D-Wave, заявили о проведении первой успешной квантовой атаки на широко используемые алгоритмы шифрования, что представляет «реальную и значительную угрозу» для таких отраслей, как банковское дело и военное дело, согласно сообщению SCMP.
Компьютер D-Wave Advantage, изначально разработанный для некриптографических приложений, был использован для взлома алгоритмов с структурой SPN, но пока не смог раскрыть конкретные пароли, что подчеркивает раннюю стадию развития этой угрозы.
Несмотря на прогресс, исследователи признают, что ограничения, такие как влияние окружающей среды, несовершенное оборудование и невозможность создания единого метода атаки для различных систем шифрования, продолжают препятствовать полному использованию криптографического потенциала квантовых вычислений.
Подробности
Китайские ученые успешно провели первую в мире эффективную атаку с использованием квантового компьютера на широко применяемые методы шифрования, согласно отчету издания South China Morning Post (SCMP). Исследователи признают, что ограничения, по крайней мере на данном этапе, будут мешать проведению полноценного квантового взлома.
Достижение, возглавляемое Ван Чао из Шанхайского университета, представляет собой «реальную и значительную угрозу» для механизмов безопасности, используемых в банковской и военной отраслях, как указано в их рецензируемой статье, опубликованной 30 сентября в «Журнале компьютеров Китая» — академическом издании Китайской компьютерной федерации (CCF).
Использование квантового компьютера D-Wave
Несмотря на то что область универсальных квантовых вычислений еще находится на ранних стадиях развития и не представляет немедленной угрозы для современных криптографических систем, ученые все чаще исследуют специализированные квантовые компьютеры для возможного применения — в том числе для поиска уязвимостей в кибербезопасности. В своем недавнем исследовании команда Вана использовала квантовый компьютер канадской компании D-Wave Systems для взлома криптографических алгоритмов, что стало важным этапом в этой области.
Согласно SCMP, исследовательская группа использовала квантовый компьютер D-Wave Advantage для атаки на алгоритмы Present, Gift-64 и Rectangle, которые считаются ключевыми представителями структуры сети подстановок и перестановок (SPN). Эта структура лежит в основе стандартов расширенного шифрования (AES), широко применяемых в военных и финансовых протоколах шифрования. Хотя AES-256 часто называют военным стандартом и считают самым безопасным доступным методом шифрования, исследование показывает, что квантовые компьютеры в скором времени могут угрожать такой безопасности.
Проблемы квантового аннилера
«Это первый случай, когда реальный квантовый компьютер представляет реальную и значительную угрозу для нескольких полноценных алгоритмов со структурой SPN, используемых сегодня», — написала команда Вана. Из-за чувствительности исследования Ван отказался предоставить SCMP дополнительные комментарии.
Квантовый компьютер D-Wave Advantage, изначально разработанный для практических приложений, а не для криптографических атак, ранее использовался различными компаниями и организациями для решения задач в области логистики и финансов. SCMP сообщает, что машина использует метод, известный как квантовый аннилер, который имитирует процесс, аналогичный металлургии, где материалы нагреваются и охлаждаются для повышения прочности. Этот метод позволяет компьютеру быстро решать сложные математические задачи.
Принцип квантового аннилера заключается в поиске состояния с наименьшей энергией, подобно тому как мяч перемещается по ландшафту, заполненному холмами и долинами. Традиционные алгоритмы должны исследовать каждый путь, поднимаясь и спускаясь несколько раз. Однако квантовое туннелирование — эффект, при котором частицы проходят через барьеры, а не через них — позволяет квантовому компьютеру находить наименьшую точку более эффективно, обходя препятствия, которые классическим методам недоступны.
Текущие ограничения и дальнейшие перспективы
Статья Вана описывает этот метод как схожий с алгоритмом искусственного интеллекта, способным оптимизировать решения в глобальном масштабе. Его команда объединила алгоритм квантового аннилера с традиционными математическими подходами, чтобы создать новую вычислительную архитектуру. По мнению анонимного эксперта SCMP, важность работы Вана заключается в том, что она представляет собой реальную проблему шифрования как задачу бинарной оптимизации, подходящую для квантового компьютера.
Несмотря на это достижение, исследователи признали текущие ограничения технологий квантовых вычислений. В отчете Ван заявил, что, хотя квантовые вычисления демонстрируют многообещающие результаты, их развитие затруднено воздействием факторов окружающей среды, несовершенным оборудованием и сложностью разработки единого алгоритма атаки, способного взломать несколько криптографических систем.
Исследование подчеркивает, что, хотя квантовому компьютеру пока не удалось раскрыть конкретные пароли, используемые в тестируемых алгоритмах, он подошел к этому ближе, чем когда-либо. По мере развития технологий ученые предполагают, что дальнейшие усовершенствования могут привести к более мощным квантовым атакам. SCMP сообщает, что продолжающееся развитие квантовых вычислений указывает на потенциальные новые уязвимости в существующих криптографических системах, поскольку ученые расширяют границы возможностей этих машин.
