Жылдам таралып жатқан киберіндетке қарсы қорғаныс
Covid-19 індетімен бірге киберқылмыскерлер бұл жаһандық дағдарысты зымиян кибершабуылдар бастау үшін пайдаланып кетті. Жаңа қалыпты орта, соның ішінде нысаналы төлемдік бағдарламаларды (ransomware) қоса алғанда, күрделі Gen V кибершабуылдарының өсуіне себеп болды. Енді барлық кедергілерді жоюдың жолы кванттық компьютерлерде болуы мүмкін бе? Кванттық компьютерлер киберқауіпсіздікті қалай өзгерте алады?
Келесі дүниежүзілік соғыс кибершабуылдар, диверсия және тыңшылық арқылы кәсіпорындар мен үкіметтерді нысанаға алатын гибридті соғыс болады деген пікір кеңінен мойындалған. Жалғасып жатқан COVID-19 індеті жағдайында және бәрі бір-бірімен байланысқан, ақылды әрі автоматтандырылған дәуірде келесі жаһандық дағдарыстың апатты киберқауіпсіздік пандемиясын да қамтуы әбден ықтимал. Қытай, Ресей, Иран және Солтүстік Корея сияқты қарсылас елдерден келетін қауіптердің өсіп келе жатқаны сөзсіз. Диспетчерлік басқару және деректер жинау (SCADA) жүйелеріне негізделген су мен электр сияқты маңызды ұлттық инфрақұрылымды (CNI) қоса алғанда, интернетке қосылатын жүйелер көбейген сайын нақты өмірде зиян келтіретін кибершабуылдың ықтималдығы үрейлі түрде шынайы бола түсуде.
Кванттық есептеулер мен кванттық фотондық компьютерлер бүгінде біз пайдаланып жүрген компьютерлерге қарағанда әлдеқайда жылдам әрі күрделі операцияларды қысқа уақытта орындай алады. Бұл компьютерлер әзірге үстеліміздегі компьютерлер сияқты күнделікті өмірден орын таппаса да, олардың мүмкіндіктері мен әлеуеті көп нәрсені өзгертетін сияқты. Мұндай қуат хакерлердің де назарын аударып отыр және бұл қуаттың киберқауіпсіздікке де қатер төндіруі алаңдаушылық туғызуда.
Кванттық бағдарламалау атомнан кіші бөлшектердің бір мезгілде бірнеше түрлі күйде бола алатын қызық қасиетін пайдаланады. Бөлшектер соншалықты кішкентай болғанда, олардың қозғалысы мен мінез-құлқының арқасында әлдеқайда аз энергия жұмсап, өте жылдам операция жасай алады. Классикалық ақпараттық технологияларда 1 бит ақпараттың бір бірлігін білдіреді және бұл бит тек екі күйде ғана бола алады: 1 немесе 0.
Ал кванттық есептеулер классикалық биттің орнына кванттық битті, басқаша айтқанда «кубитті» пайдаланады. Бұл кванттық жүйеде биттің тек 0 мен 1-ден тұратын, тасымалдай алатын ақпарат көлемінің шегіне тірелмей, бір битте әлдеқайда көп ақпаратты сақтай алатынын білдіреді. Сонымен қатар кездейсоқ үлкен жай сандарды табу жылдамдығы арқылы шифрлау әдістерін мүлде жаңа деңгейге көтереді. Белгілі болғандай, шифрлауда жай сандардың, әсіресе үлкен сандардың маңызы зор.
24 мың есе жылдам
The Daily Star басылымындағы хабарға сәйкес, бір топ қытайлық ғалым 2017 жылдың мамырында Шанхайда алғашқы фотондық кванттық компьютерді жасағанын жариялады. Бұл компьютер сол кезде классикалық суперкомпьютерге қарағанда 24 мың есе жылдам операция жасай алады деп мәлімделген еді. Қытай ғылым академиясының профессоры, белгілі кванттық физик Пань Цзяньвэй кванттық компьютердің аса жылдам параллель есептеу мен модельдеу мүмкіндіктерін іске қосу үшін іргелі кванттық суперпозиция қағидатын пайдаланатынын айтады.
Мұндай қуатты компьютерлер хакерлердің де қызығушылығын оятады. Кванттық фотондық компьютерлердің болашақта хакерлік мақсатта пайдаланылуына қатысты алаңдаушылық бұл технология дамыған сайын арта түсуде. CSO Online басылымының мәліметінше, күнделікті пайдаланатын электрондық пошта мекенжайларымыз, онлайн-банкинг шоттарымыз, әлеуметтік желідегі парақшаларымызға жүктейтін жаңартулар іс жүзінде бұзуға осал бірқатар бағдарламалық жасақтаманы қамтиды. Тіпті ақылды құрылғылар, бағдарламалық жасақтамасы автоматты түрде жаңартылатын қазіргі автомобильдер, ақылды теледидарлар да зұлым ниеттілердің қолына түсіп, тез бұзылуы мүмкін.
Сонымен, кванттық компьютерлер киберқауіпсіздікті қалай өзгертеді? Жаңа буын кванттық есептеулер киберқауіпсіздікті өзгерту әлеуетіне ие. Raconteur.com бұл мәселені бес тармақ бойынша қарастырады:
Жылдамдық: Кванттық компьютерлер күрделі математикалық есептерді шешу үшін әзірленген жылдамдығына байланысты киберқауіпсіздік үшін ойын ережесін өзгертетін технологияға айналды. Trend Micro компаниясының қауіпсіздікті зерттеу жөніндегі вице-президенті Рик Фергюсон дәстүрлі компьютерлер кванттық компьютерлермен салыстырғанда математикалық есептерде қиналатынын, есеп неғұрлым күрделі болса, жауапқа соғұрлым кеш жететінін айтады: «Үлкен жай сандармен күрделі шифрлау жасау уақыт алатын ауқымды операциялар жүргізу деген сөз, ал дәстүрлі шифрлау әдістерімен бұл уақыт хакерлер үшін қысқарақ. Бұл сонымен бірге ауқымды операцияларды жылдам орындай алу деген сөз. Кванттық компьютер әкелетін жаңалықтардың бірі – әдетте жылдарға созылатын операцияны бірнеше секундта шеше алуы. Бұл компьютерлер қауіпсіздікті қамтамасыз ету салаларында дамып, өздерінің нақты әлеуетіне жеткенде, ауқымды әрі өте ұзаққа созылатын операцияларды жарық жылдамдығымен орындай алатын болады».
Қорғаныс: IBM компаниясының компьютерлік ғалымы Лей Чейздің пікірінше, деректерді беруде қолданылатын әдістерге қарасақ, кванттық компьютерлердің мүмкіндіктері, ашатын жолдары мен ықпалы бүгінгі IT әлемінде мүмкін емес деп айта аламыз. Суперпозицияның ақпаратты өңдеуде, криптографиялық шифрлауда және, мысалы, кездейсоқ сандар генерациялауда жаңа артықшылықтар ұсынатыны күтілуде. Сонда осыншама жылдамдық пен шифрлау мүмкіндігі пайда болса, кванттық компьютерлер салдарынан бүгінге дейінгі криптожүйелер қоқысқа лақтырылады ма? IBM-нің пікірінше, әзірге кванттық қауіпсіздіктегі шифрлау мәселесіне бас қатырып, қолданыстағы жүйелердің артықшылықтарын пайдалана беруіміз керек.
Тәуекелдер: Кванттық қуат әкелетін шифрлау қабаттары бізді өзімізді қауіпсізірек сезінуге жетелейді. Алайда тіпті бұл технологиялардың да жүз пайыз қауіпсіздікке кепілдік бере алмайтынын ұмытпау керек. FireEye компаниясының тәуекелдер жөніндегі талдаушысы Парниан Наджафидің айтуынша, кванттық фотондық компьютерлер жұмыс істейтін Шор алгоритмі деп аталатын жүйе де, шын мәнінде, қолданыстағы шифрлау жүйелерінде жаңа тәуекелдер туғызады. Наджафидің пікірінше, кванттық компьютерлер хакерлер мен киберқылмыскерлер оңай қол жеткізе алатын компьютерлер болмайды. Наджафи: «Қазіргі кванттық компьютерлердің тұрақты әрі тұрлаулы жұмыс істеуі үшін нөл градус температура қажет. Осылайша олар ортадағы басқа радиотолқындар мен шудан алшақ бола алады. Мұндай жұмыс ортасының қажетті шарттарын қамтамасыз ету жеке пайдалану үшін өте қиын болады», – дейді.
Қауіпсіздік: Сонда жақын болашақта кванттық ақырзаман орнап, криптовалюталар да нысанаға ілінбек пе? FireEye қауіпсіздік компаниясының зерттеулеріне сәйкес, крипто әлемін бұрынғыдан да «бұзылмайтын» ету үшін жұмыстар қарқынды жүргізілуде. Кванттық қуатты пайдалану да осы жұмыстардың қатарында. Шын мәнінде, кванттық зерттеулер сонымен бірге теріс пайдаланудың алдын алу үшін де қосымша күш-жігерді талап етеді. Symantec компаниясының қауіпсіздік жөніндегі стратегі Рамсес Гальегоның айтуынша, Шор алгоритмін тиімді әрі тұрақты іске қоса алатын компьютермен бүгін тіпті елестете алмайтын істерді атқара аламыз. Алайда мұндай есептеу қуаты мен жылдамдық киберқылмыскерлердің қолында ірі ұйымдар мен компанияларға шабуыл жасау үшін ақылға сыйымсыз қаруға айналуы мүмкін. Олар мұның алдын «кванттық төзімді» жаңа алгоритмдер жазу арқылы алуға тырысуда.
Төзімділік: Адамзат кванттық компьютерлерді пайдалана отырып, шынымен де бұзылмайтын жүйе құра ала ма? Gemalto компаниясының өнім менеджері Джо Пиндардың айтуынша, Швеция үкіметі мен банктері кванттық ақпарат өңдеу құрылғыларының алғашқы прототиптерін пайдаланып жүр. Мұның себебі – кванттық компьютерлердің кездейсоқ сандар генерациялаудағы табыстылығы; соның арқасында сіз «бір реттік банкнот» шығарғандай боласыз, ал бұл ерекше шифрлау әдісімен «бұзылмайтын» деп саналады. Пиндар сондай-ақ «бүгінде қолданылатын, мысалы, мемлекеттік құжаттарды шифрлап, сақтайтын алгоритмдер заңды құжаттарды мұрағаттауда қолданылатын алгоритмдерден өзгеше әдісті пайдаланады» дейді де, былай деп қосады: «Кванттық компьютерлер бүгін қолданылатын шифрлау әдістерін оңай бұза алмайды деп айта аламыз».