Китайские ученые приблизили Q-Day. Значит ли это, что новая "цифровая революция" стала еще на ступень ближе.

Китайские ученые научились «скрещивать» два вида компьютеров — обычный и квантовый. Это приближает так называемый Q-Day — когда все общепринятые методы шифрования данных окажутся неэффективны. И придется полностью трансформировать выстраиваемый последние десятилетия «цифровой» мир.

Цифровые подписи взломаны, на подходе — блокчейн

Китайские исследователи из Государственной ключевой лаборатории математической инженерии и передовых вычислений в Чжэнчжоу поразили мировых криптографов — объявили, что сумели взломать 2048-битный шифр RSA.

RSA — это стандартный метод шифрования, используемый для безопасной передачи данных по всему миру еще с 1977 года. Именно такой способ применяют в электронных цифровых подписях.

В более продвинутых системах (скажем, в криптовалютах) применяют более совершенную методику — эллиптическую криптографию, придуманную еще в 1992 году.

Хотя она так же доступна для «квантового» взлома. Ведь в основе всех нынешних шифров лежит один принцип. Файл или сообщение преобразуются в набор случайных чисел. Затем «собрать» из этой последовательности исходный файл может только человек, владеющий закрытым ключом. Разница — лишь в сложности формулы, по которой генерируется такой ключ внутри закрытой сети.

Революционен сам метод, использованный китайцами, — использовали гибрид квантового и классического компьютеров. Считается, что такой прорыв в криптографии потенциально может сделать корпоративные сети (да и в целом весь Интернет) уязвимыми перед киберпреступниками.

Но только в том случае, если методика попадет в злодейские руки. В противном случае — этих злодеев удастся урезонить.

Сейчас мировая криптография похожа на кошки-мышки. Стремительно развивающаяся индустрия квантовых вычислений должна заменить привычное шифрование на так называемое «постквантовое». Атаки хакеров, вооруженных таким методом, потенциально могут быть намного более мощными, чем их классические аналоги. Значит, «постквантовые» хакеры могут взломать существующие шифры — даже самые совершенные — в течение нескольких часов или дней.

Предположение о том, что квантовые компьютеры в конечном итоге взломают распространенное сейчас шифрование RSA, основано на алгоритме, опубликованном математиком Питером Шором еще в 1994 году. И с тех пор эта гипотеза ждала практического подтверждения почти тридцать лет.

Дело в том, что для «вскрытия» шифров требуется большой, стабильный квантовый компьютер с миллионами кубитов (это единица квантовой вычислительной мощности — по аналогии с битом). Такие компьютеры станут привычными уже через несколько лет. Самой совершенной машиной в настоящее время является IBM Osprey, которая имеет 433 кубита — полностью введена в эксплуатацию компьютер будет в этом году.

TechMonitor: гибридные вычисления с битами и кубитами — дело уже завтрашнего дня

Китайские исследователи сумели создать уникальный алгоритм, который позволил сделать нынешние «низкоуровневые» компьютеры более эффективными, чем они кажутся, Китайцы взяли за основу математическое решение, предложенное немецким математиком Клаусом-Петером Шнорром: он подсчитал, что при разложении больших чисел на множители, можно с легкостью взломать коды шифрования даже с помощью классического компьютера.

Китайские ученые сделали необычный финт. Часть вычислений они «отдали» квантовому компьютеру (мощностью всего 10 кубитов), а часть оставили — обычной машине.

Научная работа китайцев, пишет эксперт Райан Моррисон в TechMonitor, отражает растущее стремление к гибридным вычислениям. Сейчас пытаются совместить классические и квантовые вычисления многие НИИ: скажем, в Институте физико-химических исследований в Японии пытаются «подключить» квантовый компьютер к собственному суперкомпьютеру Fugaku. Правда, эксперименты пока не увенчались успехом — в отличие от китайских.

Момент, когда квантовый компьютер самостоятельно (то есть без «помощи» обычного компьютера) взломает криптографические шифры, известен среди исследователей как Q-Day. Еще недавно казалось, что до него десятилетия, однако прорыв китайских ученых в квартовых вычислениях, приближает Q-Day, пишет Райан Моррисон.

Когда благодаря китайцам человечество достигнет Q-Day, будет просто увеличиваться скорости взлома шифров. И придется переходить на абсолютно новую, непредставимую пока, криптографию — то есть методику шифрования и передачи цифровых данных. Например, на эллиптическую криптографию.

Для ученых Q-Day так же важен, как, например, достижение технологической сингулярности — когда искусственный интеллект станет полностью самостоятельным.

Сейчас многие корпорации (причем не только китайские, но и, скажем, Samsung или JPMorgan) инвестируют огромные суммы вовсе не в создание квантовых компьютеров, а прежде всего в разработку квантовых методов шифрования данных.

Такие гиганты как Huawei или Baidou не желают ждать, когда хакеры, вооружившись квантовыми компьютерами, получат доступ к их данным. Лучше засекретить все заранее.

Материал подготовлен редакцией "Свободная Пресса"

Свободная Пресса