Siden disse tidlige teoretiske arbeidene har kvantedatabehandlingen utviklet seg betydelig, fremhevet av IBMs 127-qubit Eagle-prosessor i 2021. Til tross for disse fremskrittene, er praktiske trusler mot kryptografiske systemer fra kvantedatamaskiner fortsatt teoretiske på dette stadiet.
Vi ser også på hvordan Public Key Infrastructure (PKI) har endret seg over tid. Whitfield Diffie og Martin Hellman unnfanget ideen om PKI i 1976. Det var en banebrytende idé som la grunnlaget for sikker digital kommunikasjon. Ved å bruke et sett med matematisk koblede nøkler – en privat og en offentlig –PKI har bidratt til å gjøre det mulig for digitale transaksjoner å være trygge, sikker e-post, digitale signaturer og mange andre viktige nettjenester fungerer. Dette dobbeltnøkkelrammeverket har vært et sterkt forsvar mot mange sikkerhetstrusler, og tillater privat kontakt og databeskyttelse i en verden som blir mer og mer tilkoblet.
Fremveksten av kvantedatabehandling utgjør imidlertid en betydelig trussel mot sikkerhetsgarantiene som tilbys av standard PKI systemer. Med sin utrolige datakraft kan kvanteriket trenge inn i festningen som PKI har bygget opp gjennom årene. Dette kan gjøre vår digitale verden åpen for sikkerhetstrusler som aldri har vært sett før.
I denne artikkelen vil vi utforske hvordan kvantedatabehandling setter den tradisjonelle sikkerhetsinfrastrukturen i fare PKI, undersøk potensielle mottiltak og diskuter SSL.coms viktige rolle i å hjelpe organisasjoner gjennom denne utfordrende overgangen.
Kvantetrussel: PKI Systemer i fare på grunn av kvanteberegning
Selv om kvantedatabehandling har potensial til å forbedre teknologien og bidra til å løse problemer, utgjør den en stor trussel mot standardsikkerheten PKI systemer. Problemet kommer fra det faktum at noen kryptografiske metoder, som RSA og Elliptic Curve Cryptography (ECC), ikke er så sikre som de kunne vært.
I gamle dager med datamaskiner var RSA og ECC bærebjelkene i digital sikkerhet. RSA, oppkalt etter skaperne Rivest, Shamir og Adleman. Det er basert på det faktum at det er vanskelig å faktorisere store tall på en datamaskin, og de fleste tror at klassiske datamaskiner ikke kan gjøre det. På samme måte er ECC basert på den harde oppgaven med å finne ut diskrete logaritmer i et begrenset felt. Den sikre nøkkelen byttes inn PKI systemer, som er en stor del av vår moderne digitale sikkerhetsinfrastruktur, er basert på disse matematiske problemene, som er enkle å sette opp, men svært vanskelige å løse.
Men reglene er annerledes i kvanteverdenen. Skriv inn Shors algoritme. I 1994 kom matematikeren Peter Shor opp med en kvantealgoritme som kunne faktorisere store tall og gjøre diskrete logaritmer raskere enn noen kjent klassisk algoritme. Dette gjorde RSA og ECC-basert PKI systemer sårbare. Hvis det var en sterk nok kvantedatamaskin, kunne Shors algoritme finne ut hva private nøkler er fra hva offentlige nøkler er. Dette ville bryte personvernet som PKI systemer er ment å beskytte.
Frykten er ikke bare en idé. En studie fra 2021 av National Institute of Standards and Technology (NIST) antyder at kvantedatamaskiner som er i stand til å bryte RSA-2048-kryptering, ofte brukt i mange PKI systemer, kan dukke opp i løpet av de neste to tiårene.
Denne spådommen viser hvor alvorlig og presserende faren som kvanteberegning utgjør for vår nåværende PKI systemer er.
Så sikkerheten til vår digitale verden er i fare når løftet om kvantedatabehandling beveger seg fra den teoretiske til den virkelige verden. Hvordan kan vi da navigere i denne forestående kvanterevolusjonen uten å sette våre digitale sikkerhetssystemer i fare? Dette blir det viktigste spørsmålet.
Hvordan SSL.com kan hjelpe med kvantetrusselen?
I en tid hvor digital sikkerhet er av høysetet, byr den spennende kvanterevolusjonen på betydelige utfordringer for organisasjoner globalt. Å forutse og håndtere kvantetrusselen, bytte til nye kryptografiske paradigmer og følge med på skiftende regulatoriske scener er alt som krever mye av kunnskap og strategisk framsyn.
Med sin lange historie i bransjen og sitt brede utvalg av tjenester, tilbyr SSL.com en sterk løsning på disse problemene. Som en pålitelig partner innen digital sikkerhet, hjelper SSL.com klienter med å finne ut hva kvantedatabehandling betyr for deres nåværende PKI systemer og hvordan planlegge for en fremtid som kan håndtere kvantedatabehandling.
Rådgivningstjenestene som tilbys av SSL.com går utover det teoretiske. Selskapet bruker sin tekniske kunnskap til å tilby praktiske, gjennomførbare strategier som passer behovene til hver enkelt virksomhet. SSL.com sørger for en jevn og sikker overgang til en kvantebestandig infrastruktur ved å hjelpe klienter med å velge algoritmer som ikke kan brytes av kvantedatamaskiner, trene IT-team i dybden og gi kontinuerlig støtte under overgangen.
Hovedmålet med SSL.com sine tjenester er å gjøre ting enklere å forstå. Med sine kompliserte ideer og regler kan kvanteverdenen virke skummel for mange. Men SSL.com er stolt av det faktum at det gjør denne kompliserte informasjonen lett å forstå. På denne måten kan klienter gjøre gode valg og enkelt bytte til kryptografiske systemer som ikke kan brytes av kvantedatamaskiner.
SSL.com forbereder bedrifter på kvantetrusselen og ruster dem til å håndtere den. SSL.com hjelper organisasjoner med å øke digital sikkerhet ved å bruke problemer med kvanterevolusjon.
Adressering av kvantetrusselen: Løsningen for postkvantekryptering (PQC)
Post Quantum Cryptography (PQC), som også kalles kvantebestandig kryptografi, er en potensiell måte å håndtere problemene som kvantedatabehandling utgjør. PQC er neste steg for å sikre digital kommunikasjon. Det gjør den ved å lage nye kryptografiske systemer som kan motstå angrep fra både tradisjonelle datamaskiner og kvantedatamaskiner.
Gitterbasert kryptografi er en av de mer interessante metodene i PQC. Denne metoden utnytter det faktum at gitterproblemer i høydimensjonalt rom er vanskelige og har ingen gode svar i verken den klassiske eller kvanteverdenen. Dette gjør gitterbasert kryptografi til et godt valg for å lage kryptografiske systemer som ikke kan brytes av kvantedatamaskiner.
Multivariate polynomlikninger er grunnlaget for multivariat kryptografi, som er en annen metode. Denne metoden for å kryptere informasjon er trygg fordi det er vanskelig å løse systemer med multivariate ligninger over et lite felt. Klassiske datamaskiner kan lage slike systemer raskt, men selv kvantedatamaskiner har vanskelig for å fikse dem.
Hash-basert kryptografi, den tredje metoden, er en av de eldste og best studerte måtene å bruke kryptografi på etter kvantedatamaskiner. Hash-baserte systemer, som bruker ideene bak kryptografiske hash-funksjoner, har vist seg å være sikre mot kvantetrusler. Så de er et velprøvd alternativ for selskaper som ønsker å beskytte sine kryptografiske systemer mot kvantetrusselen.
Sammen baner disse PQC-teknikkene vei for en ny æra av kryptografiske systemer som kanskje kan holde tritt med forbedringer innen kvantedatabehandling. Å utforske og bruke disse metodene krever derimot mye teknisk kunnskap og nøye planlegging, noe SSL.com er det eneste selskapet som kan tilby.
Hva regjeringen trenger å vite om kvantekryptografi
Å ta i bruk postkvantekryptering er ikke bare et spørsmål om teknologi; det er også mange juridiske og sikkerhetsmessige spørsmål å tenke på. Siden PQC er et relativt nytt område, blir standarder og regler fortsatt satt og gjort offisielle. Dette skaper et landskap i stadig endring som organisasjoner må lære seg å navigere i.
Flere regulatoriske grupper og standardorganisasjoner rundt om i verden, for eksempel i USA, jobber hardt for å sette PQC-standarder. Etter hvert som disse retningslinjene trer i kraft, må organisasjoner sørge for at deres kryptografiske systemer følger dem, og balansere behovet for mer sikkerhet med behovet for å følge regelverket.
Overgangen til PQC kan også gjøre det vanskeligere for organisasjoner å følge personvern- og databeskyttelseslover, som i den europeiske union. Organisasjoner må tenke på hvordan de skal sørge for at endringen går problemfritt uten å senke datasikkerhetsstandardene.
Nylige fremskritt inkluderer NISTs post-kvantekryptografiske standarder, for eksempel inkludering av Crystals-Kyber og Crystals-Dilithium, kritisk for organisasjoner å innrette seg etter, spesielt i sektorer som er avhengige av robust kryptering for databeskyttelse.
Vi i SSL.com kan hjelpe bedrifter med å finne veien gjennom alle disse utfordringene. SSL.com kan hjelpe bedrifter med å holde seg kompatible under overgangsprosessen ved å gi ekspertråd om endring av PQC-standarder og -regler. Med selskapets tekniske kunnskap og dype kunnskap om det regulatoriske landskapet, kan organisasjoner trygt bevege seg mot kvantebestandig kryptografi uten å ofre samsvarskrav.
Kasusstudier: Reagere på kvantetrusselen med postkvantekryptering
Post Quantum Cryptography (PQC) begynner å vise hvordan det kan brukes i den virkelige verden, noe som viser at det er mulig og nødvendig å bytte til PQC. Over hele den digitale verden er det mange casestudier og eksperimenter som viser at dette er sant.
I 2022 prøvde Google PQC i sin Chrome Canary-nettleser. Dette er et godt eksempel. I dette pilotprosjektet jobbet Google med en post-kvantekryptografi-oppstart kalt CECPQ2 for å lage en nøkkelutvekslingsalgoritme som fungerer med post-kvantekryptering. Denne testimplementeringen viste hvordan det ville være å bruke PQC i mye brukte webapplikasjoner og viste noen av alternativene som ligger foran oss.
Overgangen til PQC er imidlertid ikke uten utfordringer. For å være sikker på at et nytt kryptosystem er sikkert og fungerer godt, er det viktig å nøye planlegge, teste og holde øye med det. Organisasjoner må også sørge for at deres nye systemer fortsatt kan snakke med eldre, ikke-PQC-systemer under endringsfasen. Dette kalles "bakoverkompatibilitet".
SSL.com kan hjelpe organisasjoner med å håndtere disse problemene fordi den har mye kunnskap og kunnskap. SSL.com sørger for at kundene deres trygt kan ta i bruk PQC mens de minimerer risiko og forstyrrelser ved å tilby konsulenttjenester som dekker hele overgangsprosessen, fra å komme opp med en plan til å sette den ut i livet og gi kontinuerlig støtte.
Ekspertene her i SSL.coms team bruker sin dype kunnskap om kryptografiske systemer og PQC-teknikker for å komme opp med tilpassede løsninger som møter de unike behovene til hvert selskap. SSL.com er en flott partner for organisasjoner som ønsker å beskytte sin kryptografiske fremtid i møte med kvantedatabehandling fordi de har en dokumentert merittliste for å hjelpe kunder gjennom komplekse digitale endringer.
Ordliste
| Begrep | Definisjon |
|---|---|
| Kvantetrussel | Den potensielle faren kvantedatabehandling utgjør for tradisjonelle digitale sikkerhetstiltak. |
| Quantum Computing | En type beregning som bruker kvantebiter (qubits) i stedet for klassiske biter for å utføre beregninger. |
| Superposisjon og sammenfiltring | To grunnleggende prinsipper for kvantemekanikk som lar qubits eksistere i flere tilstander samtidig og kobles øyeblikkelig, uansett avstand. |
| Infrastruktur for offentlig nøkkel (PKI) | Et sett med roller, retningslinjer, maskinvare, programvare og prosedyrer som trengs for å opprette, administrere, distribuere, bruke, lagre og tilbakekalle digitale sertifikater og administrere kryptering med offentlig nøkkel. |
| RSA og ECC (Elliptic Curve Cryptography) | Kryptografiske algoritmer brukt i offentlig nøkkelkryptering. RSA er basert på faktorisering av store tall, og ECC er basert på vanskeligheten med å løse problemet med diskret logaritme i elliptisk kurve. |
| Shors algoritme | En kvantealgoritme utviklet av Peter Shor for å faktorisere store tall effektivt, noe som potensielt kan kompromittere RSA-kryptering. |
| Nasjonalt institutt for standarder og teknologi (NIST) | Et amerikansk byrå som lager retningslinjer for teknologi, måling og standarder. |
| SSL.com | Et selskap som tilbyr digitale sikkerhetsløsninger, inkludert råd om overgang til kvanteresistente kryptosystemer. |
| Postkvantekryptering (PQC) | Kryptografiske metoder som antas å være sikre mot både klassiske og kvantedataangrep. |
| Gitterbasert kryptografi | En form for kryptografi som antas å være motstandsdyktig mot angrep fra både klassiske og kvantedatamaskiner. |
| Multivariat kryptografi | En krypteringsmetode basert på vanskeligheten med å løse systemer med multivariate ligninger. |
| Hash-basert kryptografi | En av de eldste metodene for post-kvantekryptografi, den bruker kryptografiske hash-funksjoner for å beskytte data. |
| Generell databeskyttelsesforordning (GDPR) | En forskrift som pålegger virksomheter å beskytte personopplysningene og personvernet til EU-borgere for transaksjoner som skjer innenfor EUs medlemsland. |
| Bakoverkompatibilitet | Evnen til et system til å samhandle med eldre versjoner av samme system. |
Sørg for at fremtiden din er trygg og sikker med SSL.com
Naturen er ikke klassisk, for helvete, og hvis du vil lage en simulering av naturen, bør du gjøre den kvantemekanisk – Richard Feynman, amerikansk teoretisk fysiker
Ettersom kvanteskiftet beveger seg fremover, er den digitale verden på nippet til å endre seg på en veldig stor måte. Kvantedatabehandling kan føre til en ny æra med kraftig databehandling, men den kaster også en lang skygge over vårt nåværende sikkerhetssystem. Men hvis vi bruker PQC, kan vi bruke dette problemet som en sjanse til å gjøre vår digitale sikkerhet sterkere for kvantealderen.
Gitt hvor komplisert teknologi er og hvordan regler alltid endres, kan overgangen til en kvantebestandig fremtid virke vanskelig. Men med riktig hjelp og kunnskap kan denne endringen gjøres på en trygg og effektiv måte. SSL.com er en flott partner for denne kvantereisen fordi den har bevist bransjekunnskap, et komplett sett med tjenester og en forpliktelse til klientsuksess.
Som folk som tar beslutninger, jobber for regjeringen eller er velinformerte medlemmer av offentligheten, er det nå på tide å flytte. Start turen inn i kvante ved å lære mer om PQC, tenke på hva det betyr og se på mulige løsninger. Ta kontakt med SSL.coms ekspertkonsulenter for å begynne å planlegge veien til en fremtid som ikke er påvirket av kvantedatabehandling.
