量子計算機對您的網絡線安全構成威脅

量子計算機對您的網絡線安全構成威脅嗎?

通過 Waleed Ahmed

12 May 2022

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問日。眾所周知,量子計算可以破解現代通信加密密鑰的那一天。這一切都可能在十年內實現。

量子計算機的出現將使我們能夠在幾秒鐘內解決複雜的問題。它將改變醫療保健、數據分析、藥物開發、國防甚至網絡安全領域。但在不擇手段的黑客手中,這種尖端硬件可能就意味著網絡的終結。 

對於一個嚴重依賴當前加密和網絡安全協議的世界來說,這意味著什麼?銀行將如何運作?這將如何影響地緣政治和戰爭?

量子計算機是不可避免的。如果沒有必要,解決隨之而來的潛在危險很重要。 

量子計算能否繞過網絡安全防火牆?

量子計算機有望超越當今最先進的超級計算機。

這意味著我們當前所有的加密協議都處於危險之中,例如:

· RSA (Rivest-Shamir-Adleman),

· ECDSA(橢圓曲線數字簽名算法),

· DSA(數字簽名算法),

· Diffie-Hellman 密鑰協商協議。

儘管使用量子計算機的黑客所構成的威脅似乎很遙遠,但我們現在需要做好準備。黑客現在可以收集加密數據,並在以後技術變得足夠先進時對其進行解密。一旦量子計算機變得可行,那就是。

這裡有什麼危險?

量子計算機理論上可以破解能夠破解現代公鑰加密的強力算法。這是通過提出所有可能的密鑰來實現的,直到您發現一個可行的密鑰。這需要時間,具體取決於您的加密密鑰有多少位。

這意味著您的電子郵件、聊天記錄、銀行交易或任何其他在線活動都可能被不法分子(尤其是身份竊賊和網絡犯罪分子)嗅出並捕獲。

這是一個令人擔憂的前景。

正在採取哪些措施來保護您的在線安全?

今天的大部分加密都基於數學公式,在現代計算機上解碼需要很長時間。

為了讓您更簡單:

  • 2002 年,一個對稱的 64 位密鑰被破解,這個過程依賴 300,000 多人超過 4.5 年!
  • 相比之下,一個對稱的 128 位密鑰將需要 300 十億次以上的嘗試和目前最快的超級計算機數万億年的時間。

有趣的事實:廣泛用於通過 Internet 發送敏感數據的 RSA(Rivest-Shamir-Adleman)加密基於 2048 位數字。專家估計,要破解這種加密,需要一台擁有多達 7000 萬個量子比特的量子計算機。 

現代計算機依靠比特作為處理單元。量子計算機將依賴於量子比特。量子比特比比特更複雜、更快。

量子位越多,破解密碼就越難。

目前,研究人員正在審查和改進數十種不同的算法以取代現有的算法。

我們是如何到達這一點的?

數學家 Peter Shor 在 1994 年為此奠定了基礎。他創建了一種量子算法(恰當地命名為 Shor 算法),它可以比傳統計算機更快地分解大數。從那時起,科學家們一直致力於開發能夠分解越來越大的數字的量子計算機。

Shor 為許多現有算法的消亡奠定了基礎,而全球網絡用戶的數量。—以及 RSA 等公鑰密碼系統的使用。—開始呈指數級增長。

1994 年,他展示了量子計算機如何以比經典計算機更快的速度將大數分解為素數。Shor 的量子算法包括一個可以有效破解橢圓曲線密鑰的步驟。

Shor 的量子算法不是第一個,但它是第一個證明量子計算機可以解決實際問題的。當時這主要是一種理論練習,因為量子計算機對物理學家來說仍然是一個白日夢。 

然而,隨著 Shor 的突破,加密研究界開始關注 Q-day 的可能性。研究人員已經在研究替代的公鑰算法,這一消息引起了該領域的廣泛關注。 

量子計算機的危險是什麼? 

擁有量子計算機的黑客可能會破壞:

1. RSA加密,常用於公鑰加密/解密。

2. 對稱密鑰加密,在包括 AES 和 DES 在內的許多流行算法中都有使用。

3. 許多加密協議,包括 SSL/TLS 和 SSH。

4. 數值算法,包括金融建模和機器學習中使用的算法。

5. 決策算法,包括那些用於物流和運籌學的算法。

6. 可用於設計新材料或研究複雜系統的模擬物理系統。

幸運的是,政府、科學家和行業專家已經在努力開發抗量子解決方案。下一代應用程序將越來越多地使用抗量子密鑰來保護其數據,而組織則努力升級到更好的硬件。正如他們所說,預防勝於治療,現在是我們迅速採取行動的時候了。

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