Sedan dessa tidiga teoretiska arbeten har kvantberäkningen avancerat avsevärt, vilket framhävdes av IBMs 127-qubit Eagle-processor 2021. Trots dessa framsteg är praktiska hot mot kryptografiska system från kvantdatorer fortfarande teoretiska i detta skede.
Vi tittar också på hur Public Key Infrastructure (PKI) har förändrats över tiden. Whitfield Diffie och Martin Hellman kom på idén PKI 1976. Det var en banbrytande idé som lade grunden för säker digital kommunikation. Genom att använda en uppsättning matematiskt länkade nycklar—en privat och en offentlig—PKI har hjälpt till att göra det möjligt för digitala transaktioner att vara säkra, säker e-post, digitala signaturer och många andra viktiga webbtjänster fungerar. Detta ramverk med dubbla nyckel har varit ett starkt försvar mot många säkerhetshot, vilket tillåter privat kontakt och dataskydd i en värld som blir mer och mer uppkopplad.
Emellertid utgör ökningen av kvantberäkningar ett betydande hot mot de säkerhetsgarantier som standarden erbjuder PKI system. Med sin otroliga datorkraft kan kvantriket penetrera fästningen som PKI har byggt under åren. Detta kan göra vår digitala värld öppen för säkerhetshot som aldrig tidigare skådats.
I den här artikeln kommer vi att utforska hur kvantberäkning äventyrar den traditionella säkerhetsinfrastrukturen PKI, undersök potentiella motåtgärder och diskutera SSL.coms avgörande roll för att hjälpa organisationer genom denna utmanande övergång.
Kvanthot: PKI System i fara på grund av kvantberäkning
Även om kvantdatorer har potential att förbättra tekniken och hjälpa till att lösa problem, utgör den ett stort hot mot standardsäkerheten PKI system. Problemet kommer från det faktum att vissa kryptografiska metoder, som RSA och Elliptic Curve Cryptography (ECC), inte är så säkra som de skulle kunna vara.
I gamla dagar med datorer var RSA och ECC grundpelarna för digital säkerhet. RSA, uppkallad efter dess skapare Rivest, Shamir och Adleman. Det är baserat på det faktum att faktorisering av stora siffror är svårt att göra på en dator, och de flesta tror att klassiska datorer inte kan göra det. På samma sätt bygger ECC på den svåra uppgiften att räkna ut diskreta logaritmer i ett ändligt fält. Den säkra nyckeln byter in PKI system, som är en stor del av vår moderna digitala säkerhetsinfrastruktur, är baserade på dessa matematiska problem, som är enkla att sätta upp men mycket svåra att lösa.
Men reglerna är annorlunda i kvantvärlden. Ange Shors algoritm. 1994 kom matematikern Peter Shor med en kvantalgoritm som kunde faktorisera stora tal och göra diskreta logaritmer snabbare än någon känd klassisk algoritm. Detta gjorde RSA och ECC-baserade PKI system sårbara. Om det fanns en tillräckligt stark kvantdator skulle Shors algoritm kunna ta reda på vad privata nycklar är från vad offentliga nycklar är. Detta skulle bryta integriteten som PKI system är avsedda att skydda.
Rädslan är inte bara en idé. En studie från 2021 av National Institute of Standards and Technology (NIST) tyder på att kvantdatorer som kan bryta RSA-2048-kryptering, som vanligtvis används i många PKI system, kan komma att dyka upp inom de närmaste två decennierna.
Denna förutsägelse visar hur allvarlig och akut den fara som kvantberäkning utgör för vår nuvarande PKI system är.
Så säkerheten i vår digitala värld är i fara när löftet om kvantberäkning går från den teoretiska till den verkliga världen. Hur kan vi då navigera i denna förestående kvantrevolution utan att äventyra våra digitala säkerhetssystem? Detta blir den viktigaste frågan.
Hur kan SSL.com hjälpa till med kvanthotet?
I en tid där digital säkerhet är av yttersta vikt, innebär den spännande kvantrevolutionen betydande utmaningar för organisationer globalt. Att förutse och hantera kvanthotet, göra övergången till nya kryptografiska paradigm och hänga med i den föränderliga regleringsscenen är allt som kräver mycket kunskap och strategisk framsyn.
Med sin långa historia i branschen och sitt breda utbud av tjänster erbjuder SSL.com en stark lösning på dessa problem. Som en pålitlig partner inom digital säkerhet hjälper SSL.com kunder att ta reda på vad kvantberäkning betyder för deras nuvarande PKI system och hur man planerar för en framtid som kan hantera kvantberäkningar.
De rådgivningstjänster som erbjuds av SSL.com går utöver det teoretiska. Företaget använder sitt tekniska kunnande för att erbjuda praktiska, genomförbara strategier som passar varje företags behov. SSL.com säkerställer en smidig och säker övergång till en kvantresistent infrastruktur genom att hjälpa kunder att välja algoritmer som inte kan brytas av kvantdatorer, utbilda IT-team på djupet och ge kontinuerlig support under övergången.
Huvudmålet med SSL.coms tjänster är att göra saker lättare att förstå. Med sina komplicerade idéer och regler kan kvantvärlden verka skrämmande för många. Men SSL.com är stolta över att det gör denna komplicerade information lätt att förstå. På så sätt kan kunder göra bra val och smidigt byta till kryptografiska system som inte kan brytas av kvantdatorer.
SSL.com förbereder företag för kvanthotet och utrustar dem för att hantera det. SSL.com hjälper organisationer att öka den digitala säkerheten genom att använda kvantrevolutionsfrågor.
Att ta itu med kvanthotet: lösningen för postkvantkryptering (PQC)
Post Quantum Cryptography (PQC), som även kallas kvantresistent kryptografi, är ett potentiellt sätt att hantera de problem som kvantberäkningen ställer till med. PQC är nästa steg för att säkra digital kommunikation. Det gör den genom att skapa nya kryptografiska system som kan motstå attacker från både traditionella datorer och kvantdatorer.
Gitterbaserad kryptografi är en av de mer intressanta metoderna inom PQC. Denna metod utnyttjar det faktum att gitterproblem i högdimensionellt rymd är svåra och inte har några bra svar i varken den klassiska eller kvantvärlden. Detta gör gitterbaserad kryptografi till ett bra val för att göra kryptografiska system som inte kan brytas av kvantdatorer.
Multivariata polynomekvationer är grunden för multivariat kryptografi, vilket är en annan metod. Denna metod för att kryptera information är säker eftersom det är svårt att lösa system med multivariata ekvationer över ett litet fält. Klassiska datorer kan göra den här typen av system snabbt, men även kvantdatorer har svårt att fixa dem.
Hash-baserad kryptografi, den tredje metoden, är ett av de äldsta och bäst studerade sätten att använda kryptografi efter kvantdatorer. Hash-baserade system, som använder idéerna bakom kryptografiska hashfunktioner, har visat sig vara säkra från kvanthot. Så de är ett beprövat alternativ för företag som vill skydda sina kryptografiska system från kvanthotet.
Tillsammans banar dessa PQC-tekniker vägen för en ny era av kryptografiska system som kanske kan hålla jämna steg med förbättringar inom kvantberäkning. Att utforska och använda dessa metoder kräver å andra sidan mycket teknisk kunskap och noggrann planering, vilket SSL.com är det enda företaget som kan tillhandahålla.
Vad regeringen behöver veta om kvantkryptografi
Att anta postkvantkryptering är inte bara en fråga om teknik; det finns också en hel del juridiska och säkerhetsfrågor att tänka på. Eftersom PQC är ett relativt nytt område håller fortfarande standarder och regler på att fastställas och göras officiella. Detta skapar ett ständigt föränderligt landskap som organisationer måste lära sig att navigera i.
Flera regulatoriska grupper och standardiseringsorganisationer runt om i världen, såsom i USA, arbetar hårt för att sätta PQC-standarder. När dessa riktlinjer träder i kraft kommer organisationer att behöva se till att deras kryptografiska system följer dem, och balansera behovet av mer säkerhet med behovet av att följa reglerna.
Dessutom kan bytet till PQC göra det svårare för organisationer att följa integritets- och dataskyddslagar, som i Europeiska unionen. Organisationer måste tänka på hur de ska se till att förändringen går smidigt utan att sänka datasäkerhetsstandarderna.
Nya framsteg inkluderar NIST:s post-kvantkrypteringsstandarder, såsom införandet av Crystals-Kyber och Crystals-Dilithium, avgörande för organisationer att anpassa sig till, särskilt i sektorer som förlitar sig på robust kryptering för dataskydd.
Vi på SSL.com kan hjälpa företag att hitta igenom alla dessa utmaningar. SSL.com kan hjälpa företag att hålla sig kompatibla under övergångsprocessen genom att ge expertråd om att ändra PQC-standarder och regler. Med företagets tekniska kunnande och djupa kunskaper om det regulatoriska landskapet kan organisationer med tillförsikt gå mot kvantresistent kryptografi utan att offra efterlevnadskrav.
Fallstudier: Svara på kvanthotet med postkvantkryptering
Post Quantum Cryptography (PQC) börjar visa hur det kan användas i den verkliga världen, vilket visar att det är möjligt och nödvändigt att byta till PQC. Över hela den digitala världen finns det många fallstudier och experiment som visar att detta är sant.
2022 testade Google PQC i sin Chrome Canary-webbläsare. Detta är ett bra exempel. I detta pilotprojekt arbetade Google med en startup för postkvantkryptering som heter CECPQ2 för att skapa en nyckelutbytesalgoritm som fungerar med postkvantkryptering. Denna testimplementering visade hur det skulle vara att använda PQC i allmänt använda webbapplikationer och visade några av alternativen som ligger framför oss.
Men övergången till PQC är inte utan utmaningar. För att säkerställa att ett nytt kryptografiskt system är säkert och fungerar bra är det viktigt att noggrant planera, testa och hålla ett öga på det. Organisationer måste också se till att deras nya system fortfarande kan prata med äldre, icke-PQC-system under förändringsfasen. Detta kallas "bakåtkompatibilitet".
SSL.com kan hjälpa organisationer att hantera dessa problem eftersom det har mycket kunskap och know-how. SSL.com ser till att deras kunder med säkerhet kan anta PQC samtidigt som de minimerar risker och störningar genom att tillhandahålla konsulttjänster som täcker hela övergångsprocessen, från att ta fram en plan till att sätta den i verket och ge kontinuerlig support.
Experterna här i SSL.coms team använder sin djupa kunskap om kryptografiska system och PQC-tekniker för att komma fram till skräddarsydda lösningar som möter varje företags unika behov. SSL.com är en fantastisk partner för organisationer som vill skydda sin kryptografiska framtid inför kvantberäkning eftersom de har en dokumenterad meritlista för att hjälpa kunder genom komplexa digitala förändringar.
Ordlista
| Termin | Definition |
|---|---|
| Kvanthot | Den potentiella faran som kvantdatorn utgör för traditionella digitala säkerhetsåtgärder. |
| Quantum Computing | En typ av beräkning som använder kvantbitar (qubits) istället för klassiska bitar för att utföra beräkningar. |
| Superposition och intrassling | Två grundläggande principer för kvantmekanik som tillåter qubits att existera i flera tillstånd samtidigt och omedelbart kopplas samman, oavsett avstånd. |
| Infrastruktur för offentlig nyckel (PKI) | En uppsättning roller, policyer, hårdvara, programvara och procedurer som behövs för att skapa, hantera, distribuera, använda, lagra och återkalla digitala certifikat och hantera kryptering med publika nyckel. |
| RSA och ECC (Elliptic Curve Cryptography) | Kryptografiska algoritmer som används i kryptografi med publik nyckel. RSA är baserad på faktorisering av stora tal, och ECC är baserad på svårigheten att lösa problemet med diskret logaritm för elliptisk kurva. |
| Shors algoritm | En kvantalgoritm utvecklad av Peter Shor för effektiv faktorisering av stora antal, vilket potentiellt skulle kunna äventyra RSA-kryptering. |
| National Institute of Standards and Technology (NIST) | En amerikansk byrå som skapar riktlinjer för teknik, mätning och standarder. |
| SSL.com | Ett företag som erbjuder digitala säkerhetslösningar, inklusive rådgivning om övergång till kvantresistenta kryptosystem. |
| Postkvantkryptering (PQC) | Kryptografiska metoder som tros vara säkra mot både klassiska och kvantdatorattacker. |
| Gitterbaserad kryptografi | En form av kryptografi som tros vara resistent mot attacker från både klassiska och kvantdatorer. |
| Multivariat kryptografi | En krypteringsmetod baserad på svårigheten att lösa system med multivariata ekvationer. |
| Hash-baserad kryptografi | En av de äldsta metoderna för post-kvantkryptering, den använder kryptografiska hashfunktioner för att skydda data. |
| Allmänna dataskyddsförordningen (GDPR) | En förordning som kräver att företag skyddar EU-medborgares personuppgifter och integritet för transaktioner som sker inom EU:s medlemsländer. |
| Bakåtkompatibilitet | Förmågan hos ett system att interagera med äldre versioner av samma system. |
Se till att din framtid är säker och säker med SSL.com
Naturen är inte klassisk, för helvete, och om du vill göra en simulering av naturen är det bättre att göra den kvantmekanisk – Richard Feynman, amerikansk teoretisk fysiker
När kvantskiftet går framåt är den digitala världen på väg att förändras på ett mycket stort sätt. Quantum computing kan skapa en ny era av kraftfull datoranvändning, men den kastar också en lång skugga över vårt nuvarande säkerhetssystem. Men om vi använder PQC kan vi använda det här problemet som en chans att göra vår digitala säkerhet starkare för kvantåldern.
Med tanke på hur komplicerad tekniken är och hur reglerna alltid förändras, kan övergången till en kvantresistent framtid tyckas vara svår. Men med rätt hjälp och kunskap kan denna förändring göras på ett säkert och effektivt sätt. SSL.com är en bra partner för denna kvantresa eftersom den har bevisad branschkunskap, en komplett uppsättning tjänster och ett engagemang för klientframgång.
Eftersom människor som fattar beslut, arbetar för regeringen eller är välinformerade medlemmar av allmänheten, är det nu dags att flytta. Börja din resa till kvantummet genom att lära dig mer om PQC, fundera på vad det innebär och undersöka möjliga lösningar. Ta kontakt med SSL.coms expertkonsulter för att börja planera din väg till en framtid som inte påverkas av kvantberäkningar.
