چین رمزنگاری درجه نظامی را با استفاده از رایانه کوانتومی هک کرد و تهدیدی برای غرب به وجود آورد
یک الگوریتم رمزنگاری درجه نظامی به‌گفته‌ها توسط محققان چینی با استفاده از رایانه کوانتومی D-Wave هک شده است. این به‌عنوان اولین حمله کوانتومی موفقیت‌آمیز به الگوریتم‌های رمزنگاری پرکاربرد شناخته می‌شود. این نوع هک تهدید بزرگی برای بخش‌های نظامی و مالی به همراه دارد.
سیستم Advantage D-Wave که در این فرآیند استفاده شده و در ابتدا برای استفاده‌های غیررمزنگاری طراحی شده بود، الگوریتم‌های ساختار یافته شبکه جایگزینی-جابه‌جایی (SPN) را نقض کرد.
اگرچه رمزهای خاصی هنوز شکسته نشده‌اند، اما این همچنان یک تهدید جدی در مرحله اولیه است.
اثر تونل‌زنی کوانتومی
محققان ادعا کردند که پیشرفت رایانه‌های کوانتومی مختلف در تلاش برای حمله به RSA به‌طور قابل توجهی کند بوده است.
بر خلاف محدودیت‌های اعمال شده توسط فناوری‌های کلیدی مانند کدهای تصحیح خطا بر روی رایانه‌های کوانتومی عمومی، توسعه‌های نظری و سخت‌افزاری مهم رایانه‌های کوانتومی ویژه D-Wave نشان‌دهنده رشد پایدار است، به‌گفته محققان.
رایانه‌های کوانتومی ویژه D-Wave با داشتن اثر تونل‌زنی کوانتومی منحصر به‌فرد می‌توانند از افراط‌های محلی که الگوریتم‌های هوشمند سنتی به آن افتاده‌اند خارج شوند. به‌گفته محققان، این می‌توان یک کلاس از الگوریتم‌های هوش مصنوعی با قابلیت بهینه‌سازی جهانی تلقی شود.
محققان دو روش فنی را مبتنی بر الگوریتم تمایل‌کوانتوم معرفی کردند که از الگوریتم کوانتومی خالص و ترکیب تمایل‌کوانتوم با الگوریتم کلاسیک برای پیاده‌سازی حمله رمزنگاری کلید عمومی RSA (شامل فاکتورگیری عدد بزرگ NFpq) استفاده کرده‌اند.
یکی از روش‌ها این است که روش ریاضی حمله رمزنگاری را به یک مسئله بهینه‌سازی ترکیبیاتی یا مسئله جستجوی فضای نمایی تبدیل کنند، که با مدل Ising یا مدل QUB0 حل می‌شود.
“ما یک مدل بهینه‌سازی سطح بالا برای جداول ضرب پیشنهاد می‌دهیم و یک فرمول کاهش بعدی جدید را از دو جنبه صرفه‌جویی در منابع کیوبیت و بهبود پایداری مدل Ising ارائه می‌دهیم و اعداد دو میلیونی 2 269 753 را با استفاده از D-Wave Advantage تجزیه می‌کنیم،” به‌گفته محققان در مطالعه.
الگوریتم تمایل‌کوانتوم مانند هدایت یک توپ عمل می‌کند
مقاله منتشر شده در مجله چینی رایانه‌ها ، روش دوم تحقیق مبتنی بر الگوریتم تمایل‌کوانتوم است که با روش‌های ریاضی حملات رمزنگاری ترکیب شده تا حملات به مؤلفه‌های رمزنگاری بهینه‌سازی شود. الگوریتم کاهش لاتیس کلاسیک با الگوریتم Schnorr به‌صورت هم‌افزایی یکپارچه شده است.
الگوریتم تمایل‌کوانتوم گنجانده شده و جهت گردکننده الگوریتم Babai با استفاده از اثر تونل‌زنی کوانتومی برای تعیین دقیق بردار تنظیم می‌شود، بر اساس گفته‌های محققان.
“با بهره‌گیری از قابلیت‌های تشدید تصاعدی محاسبات کوانتومی، ما چالش را با محاسبه دو جهت گردکننده برای راه‌حل‌ها بر روی هر بیت از یک شبکه N بعدی بررسی می‌کنیم. این امکان تحقق جستجوی فضای راه‌حل نمایی را فراهم می‌کند، ظرفیتی فراتر از روش‌های محاسباتی سنتی است،” به‌گفته محققان.
الگوریتم تمایل‌کوانتوم مانند هدایت یک توپ به پایین‌ترین نقطه یک زمین با تپه‌ها و دره‌هایی عمل می‌کند. الگوریتم‌های سنتی باید هر مسیر ممکن را در این زمین کاوش کنند و توپ را مجبور به بالارفتن و پایین‌آمدن مکرر کنند، مانند تغییرات دما در طی فرآیند تمایل، بر اساس گزارش SCMP .
اما در دنیای کوانتوم، به لطف اثر تونل‌زنی کوانتومی، توپ می‌تواند مستقیماً به پایین‌ترین نقطه تونل کند. بنابراین، الگوریتم تمایل‌کوانتوم می‌تواند به‌سرعت به بهترین راه‌حل کلی نزدیک شود، بر اساس انتشار چینی.
