Máy tính lượng tử không còn là một khái niệm lý thuyết xa - nó cũng là mối đe dọa sâu sắc đến các nền tảng bí mật của hệ thống an ninh số. các tổ chức công cộng có thể tiến triển một cách hữu hình hướng tới các máy lượng tử có thể xác định được. trong khi máy tính lượng tử hứa hẹn đột phá trong việc khám phá thuốc, khoa học vật liệu, và tối ưu hóa, chúng cũng là mối đe dọa sâu sắc cho các cơ chế tính toán mà nằm sau hệ thống an ninh số. khóa công cộng (PKI) các giao thức an ninh công cộng (PKI) là những yếu tố sau cùng của giao tiếp trực tuyến an toàn, đặc biệt dễ bị tổn thương. không cần thiết, sự phát triển của máy tính lượng tử có thể phá vỡ ra các cơ chế bảo vệ từ email và e-comerce để kiểm tra các hệ thống liên lạc và ký hiệu của các bài báo này.

Hiểu được những nền tảng mật mã của PKI

Cơ sở dữ liệu công cộng (PKI) là một khuôn khổ toàn diện của chính sách, thủ tục và công nghệ cho phép khả năng sử dụng khả năng xác thực, quản lý và đệ trình chứng nhận số. Những chứng nhận này gắn kết phím công cộng với danh tính và được dùng để xác thực quyền người dùng, thiết bị và dịch vụ trong khi mã hóa dữ liệu trong quá trình chuyển giao thông. Tại trung tâm của PKI là một thuật toán mã đối xứng với các thuật toán học đặc biệt là Rive–Shmirman (Rive–Auter) và ECC (elntic Curpography) (bảo đảm bảo an ninh toán học mà không có bí mật chia sẻ trước.

Vai trò của RSA và ECC

Bảo mật RSA phụ thuộc vào sự khó khăn của việc phân tích số lớn. Một chìa khóa RSA bảo mật (v. d. 2048 hay 4096 bit) là không thể tính toán cho một máy tính cổ điển để yếu tố trong bất kỳ khung thời gian hợp lý. ECC, tương phản với vấn đề toán học rời rạc trên đường cong hình bầu dục, cũng được xem là khó khăn cho máy tính cổ điển. Những thuật toán này được dùng để thiết lập kết nối kiểu MIME, cập nhật phần mềm ký kết nối, xác thực thông minh, và bảo vệ tài liệu hợp pháp. Vì vậy, sự bảo vệ PRI về cơ bản gắn chặt chẽ với tính toán khó khăn của các vấn đề này.

Mối đe dọa lượng tử: Thuật toán của Shogrithm và xa hơn thế nữa

Thuật toán của nhà toán học Peter Shor có thể giải quyết hiệu quả các vấn đề số nguyên và các vấn đề phức tạp mà RSA và ECC dựa vào để bảo mật. trên một máy tính lượng tử có đủ lớn, lỗi, thuật toán của Shor sẽ cho phép người tấn công lấy một chìa khóa riêng tư từ một chìa khóa công cộng trong thời gian đa thức, phá vỡ hoàn toàn an ninh mật.

Thuật toán của Shotr phá vỡ RSA

Để phá vỡ khóa 2048- bit RSA, máy tính lượng tử cần khoảng 4000 bộ điều chỉnh lỗi, cùng với hàng triệu bộ phận vật lý để thực hiện mã sửa chữa lỗi. Bộ xử lý lượng tử hiện thời có ít hơn vài trăm bộ đồ vật lý, nhưng bản đồ cho thấy rằng máy có liên quan đến mã số có thể đến trong 10–15 năm tới. Khi chúng làm, bất kỳ mã RSA hay ECC nào tiếp cận với một người tấn công có thể bị hư hỏng. Điều này bao gồm các phím công bằng chứng nhận, bắt tay và ký hiệu.

Thuật toán và mã hóa đồng vị của Grover

Trong khi thuật toán của Shor là mối đe dọa chính cho mã hóa đối xứng, thuật toán của Grover cung cấp tốc độ bậc hai cho việc tìm kiếm vũ khí. Nó ảnh hưởng đến thuật toán quan trọng đối xứng như AES bằng cách ngăn chặn cấp độ an ninh hiệu quả - một phím 128- bit (AES) sẽ chỉ cung cấp 64 bit an ninh chống lại đối thủ. Tuy nhiên, kích cỡ phím đôi (v. d. AES-256) có thể giảm thiểu mối đe dọa này mà không cần thiết phải mới. Vì vậy, tập trung khẩn cấp nhất cho PK là thay thế cho RSA và ECC bằng các phương pháp thay thế lượng tử.

Ứng dụng thế giới thực cho hệ thống PKer

Nếu máy tính lượng tử có thể sử dụng, những tình huống sau trở nên hợp lý và tàn phá.

Giải mã các mối liên lạc trong quá khứ

Ngày nay, những người tấn công có thể ghi lại việc mã hóa giao thông và lưu trữ nó để sau này có thể giải mã được máy tính lượng tử.

Name

Các chữ ký số được dùng để xác minh tính xác thực của các bản cập nhật phần mềm, phần mềm công ty, hợp đồng số và tài liệu nhận dạng. Một kẻ tấn công lượng tử có thể giả mạo chữ ký bằng cách dùng chìa khóa ký riêng từ khóa công cộng, cho phép chúng phân phối phần mềm sai với một chứng nhận hợp lệ, giả mạo người dùng, hoặc thay đổi hợp đồng pháp. Điều này làm suy yếu toàn bộ chuỗi tín nhiệm của PK cung cấp.

Mô hình tín nhiệm uy quyền chứng nhận

Mô hình tín dụng PRI Mạng phụ thuộc vào các chứng nhận chứng nhận (CA) phát hành chứng nhận kỹ thuật số cho trang Mạng. Nếu phím ký CA bị hư hại qua cuộc tấn công lượng tử, một đối thủ có thể phát hành chứng nhận lừa đảo cho bất kỳ miền nào, cho phép người ta tấn công vào giữa trên quy mô lớn. Tác động sẽ được thực hiện ngay lập tức và phổ biến, làm giảm lòng tin nơi kết nối HTTPS.

Chuẩn bị cho một tương lai bằng tử vi

Nhận ra mối đe dọa, cộng đồng và tiêu chuẩn đang hoạt động tích cực để phát triển và tiêu chuẩn hóa mật mã sau đại dương (PQC) - các thuật ngữ bảo đảm chống lại cả máy tính cổ điển và lượng tử chuyển đổi sang PQC là một nỗ lực nhiều năm đòi hỏi phải lên kế hoạch và thực hiện cẩn thận.

Lầm âm sau-Quantum mã hoá

Viện Quốc gia Hoa Kỳ đã dẫn đầu một nỗ lực toàn cầu để chọn các thuật toán chống lượng tử. Vì thế, iSTS đã chọn bốn thuật toán cuối cùng để chuẩn hóa: CRYSTALS-Kyber (để thiết lập chính xác) và CRYSTS-Dilitium, FALCON, và SPHINC+ (cho chữ ký số). Những thuật toán này dựa trên mã hóa, có chữ ký, và các cấu trúc toán học khác được cho rằng để chống lại các cuộc tấn công này cũng đã thông báo một thuật toán học thứ tư cho các thuật toán khác. [FT]

Latice-Basted, Code-Basted, và các gia đình khác

Các gia đình chính của PQC bao gồm: mật mã dựa trên mã , dựa trên độ cứng của học tập với lỗi (LEthy) và được dùng trong cả Kyber và Dilthium ) mã [FT:2) , mà ban đầu được đề xuất bởi Robert McElie và dựa trên mã lỗi, với kích cỡ lớn hơn nhưng bảo mật mạnh hơn; [FT: [FTTTTT:] bộ mã [FT: 5,], phương trình đa hệ thống], dựa trên phương trình và mỗi tập hợp có khả năng xác định kích cỡ mã hóa dựa trên các mã số và mã số, dựa trên mã số bí mật mã số, mã số và mã số, mã số, mã số, mã số lớn hơn, nhưng bảo mật bảo mật mạnh hơn; [FT] [FTT] [T] [TTTTT], NW] có khả năng xác định các chức năng xác định các chức năng xác định, và mỗi tập hợp pháp ghi chú, [T], và mỗi tập hợp pháp định các thuật toán, [T

Những phương pháp pha trộn và động tác di chuyển

Vì thuật toán PQC là mới và chưa được thử nghiệm, nhiều chuyên gia bảo mật đề nghị một phương pháp [FLT:] trong giai đoạn chuyển tiếp: kết hợp một thuật toán cổ điển (v. d. ECDH) với một thuật toán PQC trong một bộ máy hay một bộ đồ ký. Bằng cách này, ngay cả khi một thuật toán bị hỏng, các thuật toán khác vẫn còn cung cấp sự bảo vệ. Lấy thí dụ, TL 1. 1. 1. 1. 1. 2. có thể được kết hợp với thuật toán chính bằng cách dùng X255 và Ky- 768. Tác vụ này (E.) để phát triển các tiêu chuẩn giao tiếp bằng cách trao đổi và trao đổi bản sao cho tổ chức lai nên bắt đầu kế hoạch, kế hoạch di chuyển. Để kiểm tra, các hệ thống khác vẫn còn lại, trước khi bạn đã có thể truy cập Internet, và kiểm tra kỹ thuật viên mật mã hóa tT.

Kết luận

Máy tính lượng tử có thể trên một quỹ đạo mà cuối cùng sẽ phá vỡ an ninh mật mã của RSA và ECC, các thuật toán cốt lõi của PKI ngày nay. Trong khi sự xuất hiện của một máy tính lượng tử có khả năng chạy thuật toán của Shor có thể vẫn còn cách xa hàng thập kỷ, thời gian để chuẩn bị là bây giờ. Thu hoạch-decryt-lacryt-sau đã đe dọa sự bí mật lâu dài của ngày hôm nay, và sự phức tạp của hàng tỷ thiết bị và chứng nhận có nghĩa là kế sớm. Tổ chức phải bắt đầu đánh giá sau khi mật mã, xác định nơi có thể tiếp cận và được thông tin về các tiêu chuẩn của nó sau khi công nghiệp Nquan và có thêm các thuật toán học thuật toán học sẽ trở thành một mục tiêu mới, và các thiết lập thêm nữa sẽ không có thể dự đoán được một sự kiện bảo đảm bảo an toàn về các thiết bị bảo an toàn của công nghiệp lượng tử học, nhưng nó sẽ không phải là một sự cố vấn về cơ sở hạ tầng lớp và các thiết lập các thiết lập các thiết lập các thiết bị định trước thời gian bí mật.