Kwantowy wyścig trwa. Inwestowane w rozwój tej dziedziny kwoty robią wrażenie. Podobnie jak możliwości kwantowych maszyn, zarówno te aktualne jak i spodziewane w przyszłości. A to dopiero początek.
Więcej niż myślisz
Kwantowe komputery to nie tylko stworzony przez Google i NASA Sycamore czy chiński Jiuzhang. Aktualnie liczbę komercyjnie dostępnych komputerów kwantowych, na całym świecie, szacuje się na 200-300, a branża ta dynamicznie się rozwija. Ponadto, projekty tego rodzaju, które nie mają charakteru komercyjnego, są prowadzone w 14 krajach oraz Unii Europejskiej. A wisienką na torcie jest fakt, że spośród 20 kwantowych komputerów, które udostępnia w chmurze IBM, 6 jest dostępnych publicznie.
Plus i minus
Już wiele lat temu zorientowano się, że rozwój tej dziedziny jednocześnie niesie za sobą niesamowite możliwości oraz podobnych rozmiarów zagrożenia. To co może w szczególności budzić obawy to potencjał do łamania szyfrów. Z dostępnych informacji wynika, że powszechnie stosowane szyfry w najbliższym czasie staną się niewystarczające, wobec możliwości obliczeniowych nowej technologii.
Na szczęście nie brakuje też podmiotów tworzących rozwiązania, których zadaniem jest przeciwstawienie się temu zagrożeniu. Dość wcześnie też rozpoczęto prace nad standaryzacją. Już w grudniu 2016 r. National Institute of Standards and Technology rozpoczął czteroetapowy proces standaryzacyjny. Aktualnie trwa czwarty etap, a wydanie dokumentu standaryzacyjnego planowane jest na rok 2024. Brane jest też pod uwagę przyspieszenie prac w przypadku przełomu w rozwoju technologii obliczeń kwantowych.
Schowam na potem
Może wydawać się, że dość wczesna reakcja pozwoli przygotować się na nadchodzące zmiany. Okazuje się jednak, że niektórym zostało niewiele czasu lub nie mają go wcale. Dotyczy to sytuacji gdy państwa lub firmy posiadają dane, które przez dłuższy czas nadal powinny zostać poufne. Zagrożeniem dla nich są działania w myśl koncepcji 'harvest now, decrypt later’ ukierunkowane na zbieranie informacji, mimo tego, że aktualnie (w rozsądnym czasie) nie sposób ich odszyfrować. Zebrane dane mają po prostu poczekać, aż pojawią się nowe możliwości, pozwalające później rozprawić się z szyfrowaniem.
Zejdźmy na ziemię
Wielkie pieniądze, mega zaawansowana technologia, najlepsi specjaliści… Ale co to znaczy dla przeciętnego człowieka? W tej chwili prawdopodobnie niewiele. Jednak sytuacja może się zmienić gdy coraz więcej osób będzie potrafiło wykorzystać potencjał kwantowych komputerów i nadal będą one publicznie dostępne online.
Dlatego dobrą informacją jest, że niemiecka firma Tutao GmbH we współpracy z Bergische Universität Wuppertal rozpoczęła prace nad rozwiązaniem służącym do przechowywania danych w chmurze, które ma zapewnić post-kwantową ochronę i być dostępne dla każdego. Inicjatywa wystartowała dzięki grantowi przyznanemu przez niemiecki rząd o wartości 1,5 mln euro dla Tutao i 600 tys. euro dla Uniwersytetu w Wuppertal. Projekt powinien zakończyć się do kwietnia 2026 r.
Trochę konkretniej
Z komunikatu wynika, że (w dużym uproszczeniu) naukowcy z Wuppertal zajmą się optymalizacją pod kątem zużywania zasobów, natomiast Tutao, prawdopodobnie w większości, implementacją nowych rozwiązań do aktualnych systemów. Przedstawiciele niemieckiej firmy deklarują zastosowanie podejścia hybrydowego. W ich rozumieniu oznacza to, że wszystkie dane będą jednocześnie szyfrowane klasycznymi algorytmem i nowym post-kwantowym algorytmem. Uważają, że jest to obowiązkowe, ponieważ, mimo wielu testów nowego algorytmu, nie można wykluczyć, że zostanie w przyszłości odkryta jakaś jego słabość. Stąd dwie warstwy szyfrowania.
Dokładniejszy opis działania nie jest dostępny. Wiadomo jednak, że w swoim prototypie Tutao zastosowało metodę ustalania klucza CRYSTALS-Kyber oraz podpisu cyfrowego CRYSTALS-Dilithium, które przeszły do finału i zostały zarekomendowane przez NIST do standaryzacji. Sprawozdanie z trzeciego etapu standaryzacji dostępne jest tutaj a informacja o kandydaturach zakwalifikowanych do standaryzacji dostępna jest tu.
Czy na pewno jest powód do zamieszania?
W kwestii komputerów kwantowych nie brakuje też wątpliwości. Początkowo ogromna przewaga kwantowa okazała się po czasie jednak nie taka duża. Zarzuca się niektórym z nich, że są wyspecjalizowane tylko do jednego konkretnego zadania. Nie brakuje też osób, które sceptycznie odnoszą się do możliwość rozwoju tej technologii. Ale czy jest prawdopodobne, że cały świat inwestuje miliardy dolarów w coś co nie ma sensu?
O komputerach i kryptografii kwantowej pisaliśmy też w artykule pt. „Kryptografia Kwantowa„
Zostaw e-mail aby otrzymać powiadomienia o nowościach oraz dostęp do wszystkich bonusowych materiałów przygotowanych wyłącznie dla subskrybentów.
