Со времени этих ранних теоретических работ квантовые вычисления заметно продвинулись вперед, о чем свидетельствует 127-кубитный процессор Eagle от IBM в 2021 году. Несмотря на эти достижения, практические угрозы криптографическим системам со стороны квантовых компьютеров на данном этапе остаются теоретическими.
Мы также рассмотрим, как инфраструктура открытых ключей (PKI) менялось с течением времени. Уитфилд Диффи и Мартин Хеллман придумали идею PKI в 1976 году. Это была новаторская идея, заложившая основу для безопасной цифровой связи. Используя набор математически связанных ключей — одного частного и одного публичного —PKI помог обеспечить безопасность цифровых транзакций, безопасную работу электронной почты, цифровых подписей и многих других важных веб-сервисов. Эта система двойного ключа стала надежной защитой от многих угроз безопасности, обеспечивая конфиденциальность контактов и защиту данных в мире, который становится все более взаимосвязанным.
Однако развитие квантовых вычислений представляет собой значительную угрозу гарантиям безопасности, предлагаемым стандартами. PKI системы. Благодаря своей невероятной вычислительной мощности квантовый мир может проникнуть в крепость, PKI строился годами. Это может сделать наш цифровой мир открытым для угроз безопасности, которых раньше не было.
В этой статье мы рассмотрим, как квантовые вычисления ставят под угрозу традиционную инфраструктуру безопасности PKI, изучите потенциальные контрмеры и обсудите жизненно важную роль SSL.com в оказании помощи организациям в этом непростом переходном периоде.
Квантовая угроза: PKI Системы в опасности из-за квантовых вычислений
Несмотря на то, что квантовые вычисления обладают потенциалом для улучшения технологий и решения проблем, они представляют собой серьезную угрозу безопасности стандартных систем. PKI системы. Проблема связана с тем, что некоторые криптографические методы, такие как RSA и криптография с эллиптическими кривыми (ECC), не настолько безопасны, насколько могли бы быть.
В старые времена компьютеров RSA и ECC были основой цифровой безопасности. RSA, названная в честь ее создателей Ривеста, Шамира и Адлемана. Он основан на том факте, что факторизацию больших чисел сложно выполнить на компьютере, и большинство людей думают, что классические компьютеры не могут этого сделать. Точно так же ECC основан на сложной задаче вычисления дискретных логарифмов в конечном поле. Безопасный обмен ключами в PKI Системы, которые составляют значительную часть нашей современной инфраструктуры цифровой безопасности, основаны на этих математических задачах, которые легко настроить, но очень сложно решить.
Но в квантовом мире правила другие. Введите алгоритм Шора. В 1994 году математик Питер Шор придумал квантовый алгоритм, который мог факторизовать большие числа и выполнять дискретные логарифмы быстрее, чем любой известный классический алгоритм. Это сделало систему на основе RSA и ECC PKI системы уязвимы. Если бы существовал достаточно мощный квантовый компьютер, алгоритм Шора мог бы отличить закрытые ключи от открытых. Это нарушит конфиденциальность, которую PKI системы предназначены для защиты.
Страх – это не просто идея. Исследование Национального института стандартов и технологий (NIST), проведенное в 2021 году, предполагает, что квантовые компьютеры способны взламывать шифрование RSA-2048, обычно используемое во многих PKI системы, могут появиться в течение следующих двух десятилетий.
Это предсказание показывает, насколько серьезна и неотложна опасность, которую квантовые вычисления представляют для нашего нынешнего мира. PKI системы есть.
Таким образом, безопасность нашего цифрового мира находится под угрозой, поскольку перспективы квантовых вычислений переходят из теоретического мира в реальный. Как же тогда мы можем справиться с этой надвигающейся квантовой революцией, не ставя под угрозу наши цифровые системы безопасности? Это становится самым важным вопросом.
Как SSL.com может помочь в борьбе с квантовой угрозой?
В эпоху, когда цифровая безопасность имеет первостепенное значение, интригующая квантовая революция представляет собой серьезные проблемы для организаций во всем мире. знаний и стратегического предвидения.
Благодаря своей долгой истории в бизнесе и широкому спектру услуг SSL.com предлагает надежное решение этих проблем. Будучи надежным партнером в области цифровой безопасности, SSL.com помогает клиентам понять, что квантовые вычисления означают для их текущего бизнеса. PKI системы и как планировать будущее, которое сможет обрабатывать квантовые вычисления.
Консультационные услуги, предлагаемые SSL.com, выходят за рамки теоретических. Компания использует свои технические ноу-хау, чтобы предложить практичные и выполнимые стратегии, соответствующие потребностям каждого бизнеса. SSL.com обеспечивает плавный и безопасный переход к квантово-устойчивой инфраструктуре, помогая клиентам выбирать алгоритмы, которые не могут быть взломаны квантовыми компьютерами, углубленно обучая ИТ-команды и обеспечивая постоянную поддержку во время перехода.
Основная цель услуг SSL.com — облегчить понимание. Квантовый мир с его сложными идеями и правилами может показаться многим пугающим. Но SSL.com гордится тем, что позволяет легко понять эту сложную информацию. Таким образом, клиенты могут сделать правильный выбор и плавно перейти на криптографические системы, которые не могут быть взломаны квантовыми компьютерами.
SSL.com готовит предприятия к квантовой угрозе и вооружает их для борьбы с ней. SSL.com помогает организациям повысить цифровую безопасность с помощью решений квантовой революции.
Борьба с квантовой угрозой: решение пост-квантовой криптографии (PQC)
Пост-квантовая криптография (PQC), которую также называют квантово-устойчивой криптографией, является потенциальным способом решения проблем, возникающих при квантовых вычислениях. PQC — это следующий шаг в обеспечении безопасности цифровой связи. Это достигается путем создания новых криптографических систем, способных противостоять атакам как традиционных компьютеров, так и квантовых компьютеров.
Решётчатая криптография — один из наиболее интересных методов PQC. Этот метод использует тот факт, что проблемы решетки в многомерном пространстве сложны и не имеют хороших ответов ни в классическом, ни в квантовом мире. Это делает решетчатую криптографию хорошим выбором для создания криптографических систем, которые не могут быть взломаны квантовыми компьютерами.
Многомерные полиномиальные уравнения лежат в основе многомерной криптографии, которая является еще одним методом. Этот метод шифрования информации безопасен, поскольку в небольшом поле трудно решать системы многомерных уравнений. Классические компьютеры могут быстро создавать подобные системы, но даже квантовым компьютерам сложно их исправить.
Криптография на основе хэша, третий метод, является одним из старейших и наиболее изученных способов использования криптографии после квантовых компьютеров. Было доказано, что системы на основе хеширования, в которых используются идеи криптографических хэш-функций, защищены от квантовых угроз. Таким образом, они являются проверенным вариантом для компаний, которые хотят защитить свои криптографические системы от квантовой угрозы.
Вместе эти методы PQC открывают путь к новой эре криптографических систем, которые, возможно, смогут идти в ногу с улучшениями в области квантовых вычислений. С другой стороны, изучение и использование этих методов требует большого количества технических знаний и тщательного планирования, которое SSL.com может предоставить.
Что правительству нужно знать о квантовой криптографии
Внедрение постквантовой криптографии — это не просто вопрос технологии; есть также много вопросов юридического характера и безопасности, о которых стоит подумать. Поскольку PQC является относительно новой областью, стандарты и правила все еще устанавливаются и официально оформляются. Это создает постоянно меняющийся ландшафт, в котором организации должны научиться ориентироваться.
Несколько регулирующих групп и организаций по стандартизации по всему миру, таких как в Соединенных Штатах усердно работают над установлением стандартов PQC. Когда эти рекомендации вступят в силу, организациям необходимо будет убедиться, что их криптографические системы следуют им, балансируя между необходимостью повышения безопасности и необходимостью следовать правилам.
Кроме того, переход на PQC может затруднить соблюдение организациями законов о конфиденциальности и защите данных, таких как в Европейском Союзе. Организациям необходимо подумать о том, как обеспечить плавность изменений без снижения стандартов безопасности данных.
Недавние достижения включают постквантовые криптографические стандарты NIST, такие как включение Crystals-Kyber и Crystals-Dilithium, которые имеют решающее значение для организаций, особенно в секторах, полагающихся на надежное шифрование для защиты данных.
Мы в SSL.com можем помочь компаниям справиться со всеми этими проблемами. SSL.com может помочь компаниям соблюдать требования во время процесса перехода, предоставляя экспертные советы по изменению стандартов и правил PQC. Благодаря техническим ноу-хау компании и глубоким знаниям нормативно-правовой базы организации могут уверенно переходить к квантовостойкой криптографии, не жертвуя при этом требованиями соответствия.
Тематические исследования: ответ на квантовую угрозу с помощью постквантовой криптографии
Пост-квантовая криптография (PQC) начинает показывать, как ее можно использовать в реальном мире, что показывает, что переход на PQC возможен и необходим. В цифровом мире существует множество тематических исследований и экспериментов, которые доказывают, что это правда.
В 2022 году Google опробовала PQC в своем браузере Chrome Canary. Это хороший пример. В этом пилотном проекте Google работал со стартапом постквантовой криптографии под названием CECPQ2, чтобы создать алгоритм обмена ключами, который работает с постквантовым шифрованием. Эта тестовая реализация показала, каково было бы использовать PQC в широко используемых веб-приложениях, и показала некоторые варианты, которые ждут впереди.
Однако переход на PQC не лишен проблем. Чтобы убедиться, что новая криптографическая система безопасна и хорошо работает, важно тщательно планировать, тестировать и следить за ней. Организации также должны убедиться, что их новые системы могут взаимодействовать со старыми системами, не поддерживающими PQC, на этапе изменений. Это называется «обратная совместимость».
SSL.com может помочь организациям справиться с этими проблемами, поскольку обладает обширными знаниями и ноу-хау. SSL.com гарантирует, что ее клиенты смогут уверенно внедрить PQC, минимизируя при этом риски и сбои, предоставляя консультационные услуги, охватывающие весь процесс перехода, от разработки плана до его реализации и обеспечения постоянной поддержки.
Эксперты команды SSL.com используют свои глубокие знания криптографических систем и методов PQC для разработки индивидуальных решений, отвечающих уникальным потребностям каждой компании. SSL.com — отличный партнер для организаций, которые хотят защитить свое криптографическое будущее перед лицом квантовых вычислений, поскольку у них есть проверенный опыт оказания помощи клиентам в сложных цифровых изменениях.
Словарь терминов
| Срок | Определение |
|---|---|
| Квантовая угроза | Потенциальная опасность, которую квантовые вычисления представляют для традиционных мер цифровой безопасности. |
| Квантовые вычисления | Тип вычислений, в котором для выполнения вычислений используются квантовые биты (кубиты) вместо классических битов. |
| Суперпозиция и запутанность | Два фундаментальных принципа квантовой механики, которые позволяют кубитам существовать в нескольких состояниях одновременно и мгновенно соединяться, независимо от их расстояния. |
| Инфраструктура открытых ключей (PKI) | Набор ролей, политик, оборудования, программного обеспечения и процедур, необходимых для создания, управления, распространения, использования, хранения и отзыва цифровых сертификатов, а также управления шифрованием с открытым ключом. |
| RSA и ECC (криптография на основе эллиптических кривых) | Криптографические алгоритмы, используемые в криптографии с открытым ключом. RSA основан на факторинге больших чисел, а ECC основан на сложности решения задачи дискретного логарифмирования эллиптической кривой. |
| Алгоритм Шора | Квантовый алгоритм, разработанный Питером Шором для эффективной факторизации больших чисел, который потенциально может поставить под угрозу шифрование RSA. |
| Национальный институт стандартов и технологий (NIST) | Агентство США, которое разрабатывает рекомендации по технологиям, измерениям и стандартам. |
| SSL.com | Компания, предлагающая решения в области цифровой безопасности, включая консультации по переходу на квантовостойкие криптографические системы. |
| Постквантовая криптография (PQC) | Криптографические методы, которые считаются защищенными как от классических, так и от квантовых компьютерных атак. |
| Криптография на основе решетки | Форма криптографии, которая считается устойчивой к атакам как классических, так и квантовых компьютеров. |
| Многомерная криптография | Метод шифрования, основанный на сложности решения систем многомерных уравнений. |
| Криптография на основе хеша | Один из старейших методов постквантовой криптографии. Он использует криптографические хэш-функции для защиты данных. |
| Общее регулирование защиты данных (ВВП) | Постановление, которое требует от предприятий защищать личные данные и конфиденциальность граждан ЕС при транзакциях, происходящих в государствах-членах ЕС. |
| Обратная совместимость | Способность системы взаимодействовать со старыми версиями той же системы. |
Убедитесь, что ваше будущее безопасно и надежно с SSL.com
Природа, черт возьми, не классическая вещь, и если вы хотите моделировать природу, вам лучше сделать ее квантовомеханической — Ричард Фейнман, американский физик-теоретик
По мере продвижения квантового сдвига цифровой мир находится на грани серьезных изменений. Квантовые вычисления могут открыть новую эру мощных вычислений, но они также бросают тень на нашу нынешнюю систему безопасности. Но если мы воспользуемся PQC, мы сможем использовать эту проблему как шанс укрепить нашу цифровую безопасность в квантовый век.
Учитывая сложность технологии и постоянное изменение правил, переход к квантовоустойчивому будущему может показаться трудным. Но при правильной помощи и знаниях это изменение можно осуществить безопасным и эффективным способом. SSL.com — отличный партнер в этом квантовом путешествии, поскольку он обладает проверенными отраслевыми знаниями, полным набором услуг и стремлением к успеху клиентов.
Для людей, которые принимают решения, работают на правительство или являются хорошо информированными представителями общественности, сейчас самое время действовать. Начните свое путешествие в квантовую эпоху, узнав больше о PQC, подумав о том, что это значит, и изучив возможные решения. Свяжитесь с экспертами-консультантами SSL.com, чтобы начать планировать свой путь в будущее, на которое не влияют квантовые вычисления.
