آمریکا پیشرو در امنیت کوانتومی، آماده اعلام استانداردهای جدید رمزنگاری
برای مقابله با چالش‌های هکینگ کوانتومی و مسائل مرتبط با رمزنگاری، موسسه ملی استاندارد و فناوری ایالات متحده (NIST) استانداردهای پساکوانتومی (PQC) را توسعه داده است.
این راهنمایی‌ها که اهمیت زیادی دارند، قرار است در روزهای آینده (احتمالاً هفته‌ی آینده) منتشر شوند و اطمینان حاصل کنند که ایالات متحده به خوبی مجهز است تا با هرگونه حمله‌ی سایبری کوانتومی مقابله کند.
در نظر داشتن عرصه‌ی تکنولوژیکی جهانی کنونی، بسیاری از کارشناسان این توسعه را به عنوان یک دستاورد بزرگ برای ایالات متحده می‌بینند. به عنوان زمینه، رایانه‌های کوانتومی می‌توانند بسیاری از زمینه‌های حیاتی از جمله دفاع، پزشکی، علم مواد و ارتباطات را متحول کنند.
با این حال، همین فناوری نیز پتانسیل تغییر دنیای رمزنگاری را دارد. افراد، سازمان‌ها و کشورها می‌توانند از رایانه‌های کوانتومی برای نابود کردن زیرساخت دیجیتالی رقبا استفاده کنند. به همین دلیل بسیاری از کارشناسان به شدت معتقدند که کشورهایی که بهترین فناوری‌های کوانتومی را دارند، در بهترین موقعیت برای کنترل قرن آینده خواهند بود.
«از جنبه‌ی مثبت، رایانه‌های کوانتومی می‌توانند منجر به توسعه‌ی داروهای جدید برای مبارزه با سرطان شوند. اما از جنبه‌ی منفی، می‌توانند رمزنگاری‌ای را که ما روزانه از آن برای ارسال پیامک‌ها تا تراکنش‌های مالی استفاده می‌کنیم، بشکنند»، براندون کی. ویلیامز، همکار ارشد مرکز پژوهش امنیت جهانی در آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور به مجله تایم گفت.
رمزنگاری سنتی علیه تهدیدات کوانتومی کار نخواهد کرد
رمزنگاری سنتی با استفاده از الگوریتم‌های ریاضی پیچیده اطلاعات را امن می‌کند. حتی پیشرفته‌ترین ابررایانه‌هایی که امروز داریم، سال‌ها طول می‌کشد تا این رمزنگاری‌ها را بشکنند.
با این حال، «رایانه‌های کوانتومی از معماری محاسباتی متفاوتی استفاده می‌کنند که می‌تواند انواع خاصی از مسائل را بسیار سریع‌تر از رایانه‌های کلاسیک حل کند، از جمله مسائل ریاضی که در برخی از روش‌های رمزنگاری استفاده می‌شوند»، مارکوس فیلیتس، فیزیکدان کوانتومی و بنیان‌گذار ترا کوانتوم به فوربز گفت.
آن‌ها می‌توانند محاسبات موازی را انجام دهند و چندین احتمال را به‌طور همزمان محاسبه کنند، که آن‌ها را در شکست رمزنگاری بسیار سریع‌تر از رایانه‌های کلاسیک می‌سازد.
برای مثال، یک ابررایانه‌ی مدرن هزاران سال طول می‌کشد تا رمزنگاری استاندارد 2048 بیت RSA را که به طور معمول برای محافظت از داده‌های حساس از امضاهای دیجیتال تا تراکنش‌های بانکی استفاده می‌شود، بشکند. در حالی که یک رایانه کوانتومی می‌تواند این کار را در تنها هشت ساعت کامل کند.
بنابراین، «رایانه‌های کوانتومی که به اندازه‌ای قدرتمند هستند که روش‌های رمزنگاری امروز را بشکنند، تهدید جدی برای اطلاعات شخصی و حرفه‌ای، از اسرار تجاری تا فایل‌های امنیت ملی و برنامه‌های نظامی، محسوب می‌شوند»، فیلیتس اضافه کرد.
استانداردهای PQC اهمیت زیادی دارند
تأسیس استانداردهای پساکوانتومی (PQC) برای محافظت از داده‌ها در برابر تهدیدات آینده‌ی سایبری کوانتومی حیاتی است. در حال حاضر، ایالات متحده و چین در حال رقابت سرسختانه‌ای هستند تا پیشرفته‌ترین فناوری کوانتومی را توسعه دهند.
با این حال، این رقابت کوانتومی بین دو ابرقدرت به رقابت تکنولوژیکی محدود نیست. بر اساس گزارش آژانس امنیت سایبری و زیرساختی ایالات متحده، «چین همچنان فعال‌ترین و مداوم‌ترین تهدید سایبری برای شبکه‌های دولت ایالات متحده، بخش خصوصی و زیرساخت‌های حیاتی است».
برخی گزارش‌ها نشان می‌دهند که چین بیش از ۱۵ میلیارد دلار در تحقیق در زمینه‌ی محاسبات کوانتومی سرمایه‌گذاری کرده است. این مقدار پنج برابر بیشتر از بودجه‌ای است که آمریکا تخصیص داده است. بدیهی است که چین هدف دارد در فضایی کوانتومی پیشرو باشد.
با این حال، «پیامدهای برتری چین در این حوزه بسیار بزرگ خواهد بود. بزرگترین دشمن ایالات متحده قادر خواهد بود رمزنگاری‌ای که آمریکایی‌ها هر روز برای ترافیک اینترنتی امن و پیام‌رسانی استفاده می‌کنند و همچنین رمزنگاری‌ای که دولت آمریکا و متحدانش برای حفاظت از ارتباطات سری استفاده می‌کنند، بشکند»، ویلیامز گفت.
بنابراین، ضروری است که ایالات متحده در «مسابقه‌ی کوانتومی» جلو بماند و سیستم‌ها و استانداردهایی را تعیین کند که بتوانند آن را در برابر هرگونه تهدید سایبری کوانتومی دفاع کنند.
«شما می‌توانید استانداردسازی NIST را به عنوان شروع یک مسابقه معادل بدانید، اما کارهای زیادی باید انجام شود»، اسکات کراودر، معاون رئیس بخش پذیرش و توسعه کسب و کار کوانتومی IBM گفت.
