Защита от стремительно распространяющейся киберэпидемии
С началом пандемии Covid-19 киберпреступники воспользовались этим глобальным кризисом, чтобы развернуть коварные кибератаки. Новая нормальность привела к росту числа сложных кибератак пятого поколения (Gen V), включая целевые программы-вымогатели. Может быть, путь к устранению всех преград теперь лежит через квантовые компьютеры? Как квантовые компьютеры могут изменить кибербезопасность?
Широко признано, что следующая мировая война будет гибридной войной, в которой предприятия и правительства станут мишенью кибератак, разрушений и шпионажа. В условиях продолжающейся пандемии COVID-19 и в эпоху, когда всё становится взаимосвязанным, умным и автоматизированным, весьма вероятно, что следующий глобальный кризис будет включать и катастрофическую пандемию в сфере кибербезопасности. Нет никаких сомнений в том, что угрозы со стороны враждебных стран, таких как Китай, Россия, Иран и Северная Корея, растут. По мере того как к интернету подключается всё больше систем, включая критически важную национальную инфраструктуру (CNI), такую как водо- и электроснабжение, опирающуюся на системы диспетчерского управления и сбора данных (SCADA), вероятность кибератаки, причиняющей ущерб в реальной жизни, становится пугающе реальной.
Квантовые вычисления и квантовые фотонные компьютеры способны за короткое время выполнять гораздо более быстрые и сложные операции, чем компьютеры, которыми мы пользуемся сегодня. Хотя эти компьютеры пока не нашли места в повседневной жизни, как те, что стоят у нас на столах, их возможности и мощность, судя по всему, изменят очень многое. Такая мощь привлекает и хакеров, и есть опасения, что она станет угрозой и для кибербезопасности.
Квантовое программирование использует любопытное свойство субатомных частиц — способность одновременно находиться в нескольких разных состояниях. Когда частицы настолько малы, благодаря своему движению и поведению они могут выполнять операции очень быстро, расходуя гораздо меньше энергии. В классических вычислительных технологиях 1 бит представляет одну единицу информации, и этот бит может находиться только в двух состояниях: 1 или 0.
Квантовые же вычисления вместо классического бита используют квантовый бит, иначе говоря «кубит». Это означает, что в квантовой системе в одном бите можно хранить больше информации, не упираясь в предел количества информации, которое способен нести бит, состоящий только из 0 и 1. Кроме того, благодаря скорости нахождения случайных больших простых чисел они выводят методы шифрования на совершенно иной уровень. Как известно, в шифровании простые числа, особенно большие, очень важны.
В 24 тысячи раз быстрее
Как сообщает The Dailystar, в мае 2017 года группа китайских учёных объявила, что создала в Шанхае первый фотонный квантовый компьютер. Утверждалось, что на тот момент этот компьютер способен выполнять операции в 24 тысячи раз быстрее классического суперкомпьютера. Пань Цзяньвэй, член Китайской академии наук и ведущий квантовый физик, говорит, что квантовый компьютер использует фундаментальный принцип квантовой суперпозиции, чтобы обеспечить сверхбыстрые параллельные вычисления и возможности моделирования.
Столь мощные компьютеры привлекают и хакеров. Опасения по поводу того, что квантовые фотонные компьютеры в будущем будут использоваться для взлома, растут по мере развития этой технологии. По данным CSO Online, адреса электронной почты, которыми мы пользуемся ежедневно, наши счета в онлайн-банкинге, обновления, которые мы загружаем в свои аккаунты в социальных сетях, на самом деле содержат целый ряд программ, уязвимых для взлома. Более того, даже умные устройства, современные автомобили, получающие автоматические обновления программного обеспечения, и умные телевизоры могут попасть в руки злоумышленников и быть быстро взломаны.
Так как же квантовые компьютеры изменят кибербезопасность? Квантовые вычисления нового поколения обладают потенциалом изменить кибербезопасность. Raconteur.com рассматривает эту тему в пяти пунктах:
Скорость: Благодаря скорости, развитой для решения сложных математических задач, квантовые компьютеры стали технологией, меняющей правила игры в кибербезопасности. Рик Фергюсон, вице-президент Trend Micro по исследованиям в области безопасности, говорит, что традиционные компьютеры по сравнению с квантовыми испытывают трудности с математическими задачами и что чем сложнее задача, тем позже находится ответ: «Возможность выполнять сложное шифрование с большими простыми числами означает выполнение больших операций, требующих времени, а при традиционных методах шифрования это время для хакеров короче. Это также означает возможность быстро выполнять большие операции. Одно из новшеств, которые принесёт квантовый компьютер, — способность за секунды решить задачу, на которую обычно ушли бы годы. Когда эти компьютеры разовьются в сфере обеспечения безопасности и достигнут своей настоящей мощности, они смогут выполнять большие, очень длительные операции со скоростью света».
Защита: По словам специалиста по информатике из IBM Ли Чейза, если посмотреть на методы, применяемые при передаче данных, можно сказать, что умения квантовых компьютеров, пути, которые они откроют, и их последствия невозможны в сегодняшнем мире ИТ. Ожидается, что суперпозиция даст новые преимущества в обработке информации, в криптографическом шифровании и, например, в генерации случайных чисел. Но если придут такая скорость и такие возможности шифрования, окажутся ли из-за квантовых компьютеров выброшенными на свалку все прежние криптосистемы? По мнению IBM, пока нам следует размышлять над вопросом шифрования в квантовой безопасности и продолжать пользоваться преимуществами существующих систем.
Риски: Слои шифрования, которые принесёт квантовая мощь, позволят нам чувствовать себя в большей безопасности. Однако не следует забывать, что даже эти технологии не могут обещать стопроцентной безопасности. По словам аналитика рисков FireEye Парниан Наджафи, система, известная как алгоритм Шора, на которой работают квантовые фотонные компьютеры, на самом деле порождает новые риски для существующих систем шифрования. По мнению Наджафи, квантовые компьютеры не будут компьютерами, к которым хакеры и киберпреступники смогут легко получить доступ. Наджафи говорит: «Существующим квантовым компьютерам для упорядоченной и стабильной работы требуется температура в ноль градусов. Так они могут оставаться вдали от прочих радиоволн и шума в окружающей среде. Обеспечить необходимые условия такой рабочей среды для личного использования тоже будет очень трудно».
Безопасность: Так наступит ли в ближайшем будущем квантовый апокалипсис и окажутся ли под прицелом и криптовалюты? Согласно исследованиям компании FireEyes, работающей в сфере безопасности, работа над тем, чтобы сделать криптомир более «невзламываемым», идёт быстрыми темпами. Использование квантовой мощи тоже входит в эту работу. По сути, квантовые разработки требуют ещё и дополнительных усилий, чтобы предотвратить злоупотребления. По словам стратега по безопасности компании Symantec Рамсеса Гальего, с компьютером, способным эффективно и стабильно выполнять алгоритм Шора, мы сможем делать то, что сегодня не можем даже вообразить. Однако такая вычислительная мощность и скорость в руках киберпреступников могут означать невероятное оружие для нападения на крупные организации и компании. Этому пытаются помешать, создавая новые «квантово-устойчивые» алгоритмы.
Устойчивость: Сможет ли человечество с помощью квантовых компьютеров построить действительно невзламываемую систему? По словам Джо Пиндара, менеджера по продукту компании Gemalto, правительство и банки Швеции используют первые прототипы квантовых процессоров. Причина тому — успехи квантовых компьютеров в генерации случайных чисел, благодаря чему вы как будто производите «одноразовую банкноту», а это при особом методе шифрования считается «невзламываемым». Пиндар также говорит, что «применяемые сегодня алгоритмы, например те, что шифруют и хранят государственные документы, используют иную технику, чем алгоритмы, применяемые при архивировании юридических документов», и добавляет: «Можно сказать, что квантовые компьютеры не смогут легко взломать методы шифрования, используемые сегодня».
Ключевые слова: COVID19 Россия Квантовые технологии
Перевод с турецкого оригинала.