U rujnu 2019. Google je uspio napraviti kvantno računalo. Tradicionalna računala koriste binarni sustav, što znači da su izgrađena od digitalnih bitova koji mogu imati vrijednost 1 ili 0.
Međutim, kvantna računala izgrađena su od kvantnih bitova, takozvanih “qubita”. Zbog određenih fizičkih svojstava, ovi qubiti mogu postojati u više stanja odjednom, što znači da qubit može predstavljati vrijednost 1, 0 ili 1 i 0 istovremeno.
Čip Sycamore radi s 53 qubita. To omogućuje tvrtki Quantum Computers da istodobno provodi brojna računanja i tako eksponencijalno smanji vrijeme potrebno za obradu zadataka. Kao posljedica toga, kvantna računala mogu riješiti probleme koji su ranije bili računski jako teški za izračunavanje, čak i za postojeća super-računala.
I dok ovo ubrzanje računalne snage ima velike prednosti i moglo bi dovesti do otkrića u mnogim područjima poput znanosti i medicine, donosi i značajne rizike. Kao što je spomenuto, kvantna računala imaju sposobnost rješavanja vrlo složenih problema. To međutim predstavlja prijetnju kada se suočite s problemima koji ne bi trebali biti riješeni. To su na primjer matematički problemi koji se koriste u kriptografiji.
Kriptografija je disciplina pretvaranja jasnih podataka u šifre kako bi se ograničilo tko može čitati informacije. Postoje dvije glavne vrste kriptografije: simetrična i asimetrična kriptografija. U simetričnim shemama isti se ključ koristi za enkripciju i dekripciju podataka, dok se u asimetričnim shemama (koje se nazivaju i javni ključ) generira par ključeva, javni zajednički ključ za enkripciju i privatni ključ za dekripciju.
Obje ove vrste kriptografije imaju svoju primjenu, primjerice, prilikom pregledavanja interneta. Kako je simetrična enkripcija ,u biti, puno brža od enkripcije javnim ključem, koristi se za šifriranje komunikacije i informacija. Kriptografija s javnim ključem koristi se za sigurnu razmjenu simetričnih ključeva i za kreiranje i provjeru autentičnosti digitalnih potpisa. Na primjer, kada posjećujete web stranicu koja koristi HTTPS protokole, preglednik će potvrditi vjerodostojnost certifikata web stranice korištenjem enkripcije s javnim ključem i nakon toga postaviti simetrični ključ koji šifrira komunikaciju od i prema web adresi.
To znači da je autentičnost web stranice provjerena i da sve podijeljene informacije treće osobe ne mogu vidjeti. Problem je što se većina kriptografskih shema temelji na matematičkim problemima i njihova sigurnost leži u činjenici da se ti problemi ne mogu riješiti. Međutim, čim postoje dovoljno moćna kvantna računala, većina današnjih standardnih kriptografskih shema više neće biti sigurna i bit će podložna napadima, dakle prisluškivanju i krađi digitalnog identiteta.
Možda se ne pojavljuje često u glavnim vijestima, ali veliki razvoj u svijetu kvantnog računalstva događa se stalno. Samo u prvih nekoliko tjedana 2021. godine skupina kineskih znanstvenika otkrila je prvu svjetsku kvantnu komunikacijsku mrežu, dok je drugi kineski tim pokrenuo prvi domaći kvantni operativni sustav u zemlji. Francuska vlada je u međuvremenu objavila plan od 1,8 milijardi eura za ulaganje u kvantna računala i srodne tehnologije, a IBM je ažurirao svoju mapu puta za svoj razvoj kvantnog računalstva i potvrdio da im je cilj imati 1121 funkcionalni qubitni procesor do 2023. godine.
Koji kriptografski algoritmi nisu sigurni od strane kvantnih računala?
Svi asimetrični algoritmi koji se danas koriste su ranjivi jer rješavaju matematičke probleme faktorizacijom cijelog broja ili izračunavanjem diskretnih logaritama. Konvencionalno računalo smatra da su ovi problemi teški, ali Shorov algoritam može ih vrlo lako riješiti.
To znači da bi haker s kvantnim računalom mogao dobiti pristup povjerljivim podacima, ukrasti identitet ili krivotvoriti transakcije ili pravne ugovore. Novi algoritmi bit će kvantno otporni jer će se temeljiti na matematičkim problemima koji su među najtežim za rješavanje, čak i za kvantno računalo.
Želite li znati više o ovoj temi? Pridružite nam se.
