144 прегледа
Светът на дигиталната сигурност е на прага на потенциална революция, предизвикана от напредъка в квантовите компютри. Ново изследване на екипа на Google Quantum показва, че пробивът в RSA криптирането – което защитава дигитални активи като биткойн портфейли – може да изисква значително по-малко квантови ресурси, отколкото се смяташе досега. Крейг Гидни, експерт по квантови технологии в Google, ревизира предишния си модел от 2019 г. за факторизация на 2048-битово RSA число.
Първоначалната оценка сочеше, че за такава задача ще са нужни 20 милиона шумови кубита и осем часа работа. Новият модел обаче сваля необходимия брой кубити до под един милион – 20 пъти по-малко. Това рязко намаление ускорява настъпването на така наречения „квантов риф“ – моментът, в който масово използваното криптиране става уязвимо. Последиците са сериозни и изискват внимание от страна на правителства, индустрии и всеки, който разчита на цифрова сигурност.
Въпреки това, опасността не е непосредствена. Например, най-мощният квантов компютър в момента – IBM Condor – разполага с 1 121 кубита, а Google Sycamore има само 53. Напредъкът обаче е налице. Според Google причината за пробива се крие в усъвършенствани алгоритми и по-умно коригиране на грешки. Компанията е открила начин да ускори ключови операции за криптиране – като модулната експоненциация – с два пъти по-бързо изпълнение.
Подобренията в корекцията на грешки включват трикратно увеличение на гъстотата на логическите кубити чрез нов слой за поправка, позволяващ по-ефективна работа в същия физически обем. Освен това е приложена техника, известна като „култивиране на магически състояния“, която повишава стабилността и мощността на T-състоянията – ключови за сложни квантови задачи. Всичко това показва, че реалният напредък зависи повече от софтуерна ефективност и корекция на грешки, отколкото от броя на физическите кубити.
Последиците не засягат само криптовалутите. RSA и сходни системи са в основата на световната сигурна комуникация – от банкирането до цифровите подписи. Биткойн използва криптография на елиптични криви, която има математически прилики с RSA. Ако RSA може да бъде разбито по-бързо от очакваното, това скъсява хоризонта за сигурността и на Bitcoin – въпреки че неговото 256-битово шифроване остава по-устойчиво.
Квантовата общност вече прави опити за тестване на пробив в биткойн криптирането. Изследователският екип Project 11 е предложил награда от 85 000 долара за онзи, който успее да пробие опростена версия на биткойн шифъра с помощта на квантов компютър. В момента се тестват ключове от 1 до 25 бита. Според екипа, сигурността на Биткойн зависи от криптографията на елиптични криви, която рано или късно ще бъде пробита с алгоритъма на Шор.
Google вече предупреждава, че недоброжелатели може да събират криптирани данни с намерението да ги декриптират в бъдеще – когато квантовите машини го позволят. В отговор на тази заплаха, компанията започна да прилага квантово устойчиви стандарти в браузъра Chrome и вътрешните си системи, преминавайки към ML-KEM. Националният институт за стандарти и технологии в САЩ публикува миналата година препоръки за постепенно изтегляне на уязвимите системи до 2030 г.
Последното изследване на Google подсказва, че тази времева рамка може да се окаже твърде оптимистична. IBM планира да изгради 100 000-кубитов квантов компютър до 2033 г., а Quantinuum цели да въведе напълно устойчив на грешки квантов компютър още през 2029 г. Това засилва усещането за надпревара – между нарастващите възможности на квантовите системи и разработката на защитни квантово устойчиви криптографски решения.
Криптовалутната общност вече предприема стъпки. Разработчиците на Solana създадоха „квантово устойчив трезор“, базиран на хеширани подписи. Съоснователят на Ethereum Виталик Бутерин предложи радикална мярка – разклонение (fork) на сегашния код на блокчейна, за да се противодейства на бъдещи квантови атаки. В общността преобладава мнението, че първият „анти-квантов“ хард форк ще се случи още преди реална квантова атака върху Bitcoin.
Източник: Decrypt.co
