След тези ранни теоретични разработки, квантовото изчисление напредна значително, подчертано от 127-кубитовия процесор Eagle на IBM през 2021 г. Въпреки този напредък, практическите заплахи за криптографските системи от квантовите компютри остават теоретични на този етап.
Ние също така разглеждаме как инфраструктурата на публичния ключ (PKI) се промени с времето. Уитфийлд Дифи и Мартин Хелман замислят идеята за PKI през 1976 г. Това беше новаторска идея, която постави основите за безопасна цифрова комуникация. Чрез използване на набор от математически свързани ключове - един частен и един публичен -PKI помогна да направим възможно дигиталните транзакции да бъдат безопасни, защитената електронна поща, цифровите подписи и много други важни уеб услуги да работят. Тази рамка с двоен ключ е силна защита срещу много заплахи за сигурността, позволявайки личен контакт и защита на данните в свят, който става все по-свързан.
Възходът на квантовите компютри обаче представлява значителна заплаха за гаранциите за сигурност, предлагани от стандарта PKI системи. Със своята невероятна изчислителна мощ, квантовото царство може да проникне в крепостта, която PKI е изграждал през годините. Това може да направи нашия дигитален свят отворен за заплахи за сигурността, които не са виждани досега.
В тази статия ще проучим как квантовите компютри застрашават традиционната инфраструктура за сигурност на PKI, разгледайте потенциалните контрамерки и обсъдете жизненоважната роля на SSL.com в подпомагането на организациите през този предизвикателен преход.
Квантова заплаха: PKI Системи в опасност поради квантовите изчисления
Въпреки че квантовите изчисления имат потенциала да подобрят технологията и да помогнат за решаването на проблеми, те представляват голяма заплаха за сигурността на стандарта PKI системи. Проблемът идва от факта, че някои криптографски методи, като RSA и криптография с елиптична крива (ECC), не са толкова сигурни, колкото биха могли да бъдат.
В старите времена на компютрите RSA и ECC бяха опорите на цифровата сигурност. RSA, кръстен на създателите си Rivest, Shamir и Adleman. Базира се на факта, че разлагането на големи числа е трудно да се направи на компютър и повечето хора смятат, че класическите компютри не могат да го направят. По същия начин ECC се основава на трудната задача за намиране на дискретни логаритми в крайно поле. Сигурният обмен на ключове в PKI системи, които са голяма част от нашата модерна инфраструктура за цифрова сигурност, се основават на тези математически задачи, които са лесни за настройка, но много трудни за решаване.
Но правилата са различни в квантовия свят. Въведете алгоритъма на Шор. През 1994 г. математикът Питър Шор излезе с квантов алгоритъм, който можеше да разлага големи числа и да прави дискретни логаритми по-бързо от всеки известен класически алгоритъм. Това направи RSA и ECC базирани PKI системи уязвими. Ако имаше достатъчно силен квантов компютър, алгоритъмът на Шор би могъл да разбере кои са частните ключове от кои са публичните ключове. Това би нарушило поверителността, която PKI системите са предназначени да защитават.
Страхът не е просто идея. Проучване от 2021 г. на Националния институт за стандарти и технологии (NIST) предполага, че квантовите компютри, способни да разбият криптирането RSA-2048, често използвано в много PKI системи, може да се появят през следващите две десетилетия.
Тази прогноза показва колко сериозна и неотложна е опасността, която квантовите изчисления представляват за нашето ток PKI системи е.
Така че сигурността на нашия дигитален свят е в опасност, тъй като обещанието за квантовите изчисления се премества от теоретичния към реалния свят. Как тогава можем да управляваме тази предстояща квантова революция, без да застрашим нашите цифрови системи за сигурност? Това става най-важният въпрос.
Как SSL.com може да помогне с квантовата заплаха?
В епоха, в която цифровата сигурност е от първостепенно значение, интригуващата квантова революция представлява значителни предизвикателства за организациите в световен мащаб. Предвиждането и справянето с квантовата заплаха, преминаването към нови криптографски парадигми и поддържането на променящата се регулаторна сцена са неща, които отнемат много на знанието и стратегическото предвиждане.
С дългата си история в бизнеса и широка гама от услуги, SSL.com предлага силно решение на тези проблеми. Като надежден партньор в дигиталната сигурност, SSL.com помага на клиентите да разберат какво означават квантовите изчисления за техния настоящ PKI системи и как да планираме бъдеще, което може да се справи с квантовите изчисления.
Консултантските услуги, предлагани от SSL.com, надхвърлят теоретичните. Компанията използва своето техническо ноу-хау, за да предложи практични, изпълними стратегии, които отговарят на нуждите на всеки бизнес. SSL.com осигурява плавен и безопасен преход към квантово устойчива инфраструктура, като помага на клиентите да изберат алгоритми, които не могат да бъдат разбити от квантови компютри, обучавайки ИТ екипите в дълбочина и осигурявайки постоянна поддръжка по време на прехода.
Основната цел на услугите на SSL.com е да направят нещата по-лесни за разбиране. Със своите сложни идеи и правила, квантовият свят може да изглежда страшен за мнозина. Но SSL.com се гордее с факта, че прави тази сложна информация лесна за разбиране. По този начин клиентите могат да направят добър избор и плавно да преминат към криптографски системи, които не могат да бъдат разбити от квантовите компютри.
SSL.com подготвя предприятията за квантовата заплаха и ги оборудва да се справят с нея. SSL.com помага на организациите да увеличат дигиталната сигурност чрез използване на въпроси на квантовата революция.
Справяне с квантовата заплаха: Решението на постквантовата криптография (PQC)
Постквантовата криптография (PQC), която също се нарича квантово устойчива криптография, е потенциален начин за справяне с проблемите, които квантовите изчисления поставят. PQC е следващата стъпка в осигуряването на цифрова комуникация. Той прави това чрез създаване на нови криптографски системи, които могат да устоят на атаки както от традиционните компютри, така и от квантовите компютри.
Базираната на решетка криптография е един от най-интересните методи в PQC. Този метод се възползва от факта, че решетъчните проблеми във високомерното пространство са трудни и нямат добри отговори нито в класическия, нито в квантовия свят. Това прави базираната на решетка криптография добър избор за създаване на криптографски системи, които не могат да бъдат разбити от квантовите компютри.
Многовариантните полиномни уравнения са в основата на многовариантната криптография, която е друг метод. Този метод за криптиране на информация е безопасен, защото е трудно да се решават системи от многомерни уравнения върху малко поле. Класическите компютри могат бързо да създават такива системи, но дори и квантовите компютри трудно могат да ги поправят.
Базираната на хеш криптография, третият метод, е един от най-старите и най-добре проучени начини за използване на криптография след квантовите компютри. Системите, базирани на хеширане, които използват идеите зад криптографските хеш функции, са показали, че са безопасни от квантови заплахи. Така че те са изпитана опция за компании, които искат да защитят своите криптографски системи от квантовата заплаха.
Заедно тези PQC техники проправят пътя за нова ера на криптографски системи, които биха могли да бъдат в крак с подобренията в квантовите изчисления. Проучването и използването на тези методи, от друга страна, изисква много технически познания и внимателно планиране, което SSL.com е единствената компания, която може да предостави.
Какво правителството трябва да знае за квантовата криптография
Възприемането на постквантовата криптография не е просто въпрос на технология; има и много правни въпроси и въпроси, свързани с безопасността, за които да помислите. Тъй като PQC е сравнително нова област, стандартите и правилата все още се определят и стават официални. Това създава непрекъснато променящ се пейзаж, в който организациите трябва да се научат да се ориентират.
Няколко регулаторни групи и организации по стандартизация по света, като например в Съединените щати, работят усилено, за да определят PQC стандарти. Тъй като тези насоки влязат в сила, организациите ще трябва да се уверят, че техните криптографски системи ги следват, като балансират нуждата от повече сигурност с необходимостта да следват разпоредбите.
Освен това преминаването към PQC може да затрудни организациите да следват законите за поверителност и защита на данните, като в Европейския съюз. Организациите трябва да помислят как да гарантират, че промяната протича гладко, без да се понижават стандартите за сигурност на данните.
Последните подобрения включват пост-квантовите криптографски стандарти на NIST, като включването на Crystals-Kyber и Crystals-Dilithium, критични за организациите, с които да се съгласуват, особено в сектори, разчитащи на стабилно криптиране за защита на данните.
Ние от SSL.com можем да помогнем на компаниите да намерят пътя си през всички тези предизвикателства. SSL.com може да помогне на бизнеса да остане съвместим по време на процеса на преход, като дава експертни съвети за промяна на стандартите и правилата на PQC. С техническото ноу-хау на компанията и задълбочените познания за регулаторната среда, организациите могат уверено да преминат към квантово устойчива криптография, без да жертват изискванията за съответствие.
Казуси от практиката: Отговор на квантовата заплаха с постквантова криптография
Постквантовата криптография (PQC) започва да показва как може да се използва в реалния свят, което показва, че е възможно и необходимо да се премине към PQC. В дигиталния свят има много казуси и експерименти, които показват, че това е вярно.
През 2022 г. Google изпробва PQC в своя браузър Chrome Canary. Това е добър пример. В този пилотен проект Google работи със стартиране на пост-квантова криптография, наречено CECPQ2, за да създаде алгоритъм за обмен на ключове, който работи с пост-квантово криптиране. Това тестово внедряване показа какво би било да се използва PQC в широко използвани уеб приложения и показа някои от опциите, които предстоят.
Преминаването към PQC обаче не е без предизвикателства. За да сте сигурни, че новата криптографска система е защитена и работи добре, важно е внимателно да я планирате, тествате и да я наблюдавате. Организациите трябва също така да се уверят, че техните нови системи все още могат да общуват с по-стари системи, които не са PQC по време на фазата на промяна. Това се нарича „обратна съвместимост“.
SSL.com може да помогне на организациите да се справят с тези проблеми, защото разполага с много знания и ноу-хау. SSL.com гарантира, че клиентите му могат уверено да приемат PQC, като същевременно минимизират рисковете и смущенията, като предоставят консултантски услуги, които обхващат целия процес на преход, от изготвянето на план до прилагането му в действие и предоставянето на постоянна поддръжка.
Експертите тук в екипа на SSL.com използват дълбоките си познания за криптографските системи и PQC техниките, за да измислят персонализирани решения, които отговарят на уникалните нужди на всяка компания. SSL.com е чудесен партньор за организации, които искат да защитят своето криптографско бъдеще в лицето на квантовите изчисления, защото имат доказан опит в подпомагането на клиенти чрез сложни цифрови промени.
Терминологичен речник
| термин | дефиниция |
|---|---|
| Квантова заплаха | Потенциалната опасност, породена от квантовите изчисления за традиционните цифрови мерки за сигурност. |
| Квантово изчисление | Тип изчисление, което използва квантови битове (кубити) вместо класически битове за извършване на изчисления. |
| Суперпозиция и заплитане | Два фундаментални принципа на квантовата механика, които позволяват на кубитите да съществуват в множество състояния едновременно и да бъдат незабавно свързани, независимо от разстоянието им. |
| Инфраструктура с публичен ключ (PKI) | Набор от роли, политики, хардуер, софтуер и процедури, необходими за създаване, управление, разпространение, използване, съхраняване и отмяна на цифрови сертификати и управление на криптиране с публичен ключ. |
| RSA и ECC (криптография с елиптична крива) | Криптографски алгоритми, използвани в криптографията с публичен ключ. RSA се основава на разлагането на големи числа на множители, а ECC се основава на трудността при решаване на проблема с дискретния логаритъм на елиптичната крива. |
| Алгоритъмът на Шор | Квантов алгоритъм, разработен от Peter Shor за ефективно факторизиране на големи числа, което потенциално може да компрометира RSA криптирането. |
| Национален институт за стандарти и технологии (NIST) | Американска агенция, която създава насоки за технологии, измервания и стандарти. |
| SSL.com | Компания, която предлага решения за цифрова сигурност, включително съвети за преминаване към квантово устойчиви криптографски системи. |
| Постквантова криптография (PQC) | Криптографски методи, за които се смята, че са сигурни срещу класически и квантови компютърни атаки. |
| Базирана на решетка криптография | Форма на криптография, за която се смята, че е устойчива на атаки от класически и квантови компютри. |
| Многовариантна криптография | Метод за криптиране, базиран на трудността при решаване на системи от многомерни уравнения. |
| Хеш-базирана криптография | Един от най-старите методи на постквантовата криптография, той използва криптографски хеш функции за защита на данните. |
| Общ регламент за защита на данните (GDPR) | Регламент, който изисква от бизнеса да защитава личните данни и неприкосновеността на личния живот на гражданите на ЕС за транзакции, които се извършват в държави-членки на ЕС. |
| Обратно съвместимост | Способността на системата да взаимодейства с по-стари версии на същата система. |
Уверете се, че вашето бъдеще е безопасно и сигурно с SSL.com
Природата не е класическа, по дяволите, и ако искате да направите симулация на природата, по-добре я направете квантово механична – Ричард Файнман, американски теоретичен физик
Докато квантовата промяна се движи напред, цифровият свят е на ръба да се промени в много голяма степен. Квантовото изчисление може да доведе до нова ера на мощни изчисления, но също така хвърля дълга сянка върху настоящата ни система за сигурност. Но ако използваме PQC, можем да използваме този проблем като шанс да направим нашата цифрова сигурност по-силна за квантовата ера.
Като се има предвид колко сложна е технологията и как правилата винаги се променят, преминаването към квантово устойчиво бъдеще може да изглежда трудно. Но с правилната помощ и знания тази промяна може да бъде направена по безопасен и ефективен начин. SSL.com е страхотен партньор за това квантово пътешествие, защото има доказани познания в индустрията, пълен набор от услуги и ангажимент за успех на клиента.
Като хора, които вземат решения, работят за правителството или са добре информирани членове на обществото, сега е моментът да се раздвижите. Започнете пътуването си в квантовата сфера, като научите повече за PQC, помислите какво означава това и потърсите възможни решения. Свържете се с експертните консултанти на SSL.com, за да започнете да планирате пътя си към бъдеще, което не е повлияно от квантовите изчисления.
