433-qubit IBM Quantum Osprey işlemcisinin genel duyurusu 9 Kasım’daki 2022 IBM Kuantum Bilişim Zirvesi, evrensel kuantum bilgisayarların geliştirilmesinde bir başka evrimsel kilometre taşını temsil ediyor. Osprey kuantum işlemci birimi (QPU) tarafından sağlanan bilgi işlem gücündeki artışla yetinmeyen IBM, 1.121 kübitlik Condor işlemci 2023’te, ardından 2025’te 4.158’den fazla kübit ile Kookaburra platformu gelecek. Kookaburra, büyük işlemcilerin kuantum paralelleştirmesinden yararlanacak ve planlanan sürümü, IBM’in pratik uygulama kuantum merkezli süper hesaplama.
Evrensel kuantum işlemcilerin boyutundaki büyümeyle desteklenen ölçeklenebilir çoklu QPU kümeleme olasılığı, artık kuantum hesaplamayla ilişkili yıkıcı etkilere daha fazla dikkat edilmesi gerektiği anlamına geliyor. Evrensel kuantum bilgisayarların geliştirilmesiyle ilgili araştırma yatırımı, teknik beceriler ve operasyonel hususlar, zengin şirketlerin, uluslararası bilimsel işbirlikçilerinin ve ulusun elinde yoğunlaşan bilgi işlem kaynaklarının merkezileştirilmiş kullanılabilirliği ile dijital süper bilgisayarlarınkine benzer bir benimseme yolu önerir. -devletler, IBM geliştirme yörüngesinin sonuçları hepimizi etkiliyor.
1994 yılında, kuantum hesaplama tarihinde iki önemli olay, Peter Shor tarafından bir algoritmanın yayınlanmasının ardından o yılın Ağustos ayında gerçekleşti. Kuantum Hesaplama ve İletişim konulu ilk NIST Çalıştayı. Shor’un algoritması, şu anda verileri korumak için kullandığımız kriptografik yöntemler bağlamında, ilgili karmaşık matematiği bir kenara bırakarak, kuantum hesaplama kullanarak belirli bir sayının asal çarpanlarını verimli bir şekilde çözmek için bir yöntem geliştirdi. Lov Grover daha sonra 1996’da olası alternatifler listesinde ayrık bir değer aramak için gereken süreyi katlanarak azaltan farklı bir kuantum mekaniksel algoritma tanımladı.
Shor’un algoritması önemlidir, çünkü modern açık anahtar kriptografisinin dayandığı kriptografik anahtarları türetmek için verimli bir yol sağlar ve RSA ve Diffie-Hellman anahtar değişimi gibi yerleşik kriptografik yöntemleri geçersiz kılar. Grover’ın katkısı, hataya dayanıklı kuantum kaba kuvvet saldırısı altında simetrik AES kriptografik anahtarların etkin bit uzunluğu güvenliğini yarı yarıya azalttığı için mevcut veri güvenliği uygulamalarını etkiler.
Kuantum Bilişime Hazırlanma Zamanı
Evrensel kuantum bilgisayarların veri güvenliğimiz üzerindeki etkileri iyi belgelenmiştir. Gerçekten de IBM, kendi raporunda veri şifrelemeyle ilgili sorunları yineledi. IBM Osprey QPU’nun duyurusu, endüstrinin kaçınılmaz etkiye şimdi hazırlanma ihtiyacı hakkında yorum yapıyor. Bununla birlikte, RSA 2.048-bit kriptografiyi yenmek için, büyük QPU’ların paralel yapılandırmasını öngören yaklaşık 6.190 hataya dayanıklı mantıksal qubit’e ihtiyaç duyulacağını belirtmekte fayda var. Gerekli ölçekte hesaplama kaynakları olsa bile, RSA 2048-bit şifrelemeyi kırmanın etkin hesaplama maliyeti, 1,17 megakubitgün (yani, 24 saatlik bir süre içinde asal çarpanlara ayırma saldırısı gerçekleştiren 1,17 milyon kübit).
Verimli evrensel kuantum bilgisayarların “on yıl uzakta” olduğu uzun yıllara dayanan bir tahmin olsa da, bu olasılık artık meşru bir olasılık gibi görünüyor. Neven Yasası Kuantum hesaplama gücünde çifte üstel gelişme, teknik gelişme hızında yakında gözlemlenebilir. 1994 NIST Kuantum Hesaplama Çalıştayı, NIST Kuantum Sonrası Kriptografi Standardizasyonu IBM Osprey duyurusunun ardından kuantum saldırılarına dirençli ve önemi artan yeni kriptografik protokoller türetmeyi amaçlayan proje. Etkili kuantum sonrası kriptografi (PQC) arayışı, üçüncü algoritma değerlendirmelerinin ardından Temmuz 2022’de geliştirildi. NIST tarafından iletişim dört algoritma standardizasyon için adaydır. Arama, şu anda devam eden dördüncü bir değerlendirme turu ile devam ediyor.
Öyleyse kuruluşlar, kuantum merkezli süper hesaplamanın içkinliğine uyum sağlamak için IBM’in ve veri güvenliği sağlayıcılarının tavsiyelerine nasıl kulak vermelidir? İlk pratik adım, yeni kuantum paradigmasının etkilerini ve PQC’deki gelişmelere esnek bir yaklaşım sürdürmenin önemini kabul etmektir. Günümüzün şifrelenmiş verilerine etkili saldırılar gerçekleştirmek için gerekli ölçekteki evrensel kuantum bilgisayarların, yeterince yetenekli hizmet sağlayıcıların ve ulus devletlerin ellerinde yoğunlaşacağı beklentisi altında, şirketler, bugün sahip olunan şifreli verilerin şifrelerinin yıllarca başarılı bir şekilde çözülebileceğini düşünmelidir. gel.
Bu nedenle, verilerin ömrü ve hassasiyeti, çağdaş risk değerlendirmeleri içinde dikkate alınmalıdır. Kuantum çağında verilerin açığa çıkmasının önlenmesi gereken durumlarda kuruluşlar, NIST standardizasyonu için erken aday algoritmaların benimsenmesini düşünmelidir. Bu, yeni PQC algoritmalarının bu noktada seçilen yöntemlerin yerini alması durumunda gerekli çevikliği koruyan anahtar yönetim sistemlerinin ve kriptografik arayüzlerin uygulanmasını gerektirir. Standartlar değişirse veya aday protokollerin istismar edilebilir olduğu tespit edilirse, verilerin kısıtlama olmadan yeni güvenlik seviyelerine şifrelenebilmesi hayati önem taşır.
Dikkatli tutun
Büyük ölçekte kuantum hesaplamanın etkisine hazırlanmanın ikinci, daha beyinsel adımı, IBM ve diğerleri tarafından tasavvur edildiği gibi kuantum merkezli süper hesaplamanın, hassas verilerin işleme sırasında işlenmesi gereken yolu nasıl etkileyeceğini düşünmektir. Genel bulut hizmetlerine geçiş, müşteri kuruluşları için yeni operasyonel modeller ve ölçek ekonomileri sağlarken, aynı zamanda aşağıdakilerle ilgili ikili endişeler açısından zorluklar da getirdi: veri egemenliği ve veri sahibi tarafından veri güvenliği üzerindeki kontrolün sürdürülmesi. Veri güvenliği için ek etkileri ve kuantum bilgi işlem yöntemlerinin benimsenmesinden elde edilecek rekabet avantajlarını anlamak, artık kıdemli veri ve bilgi güvenliği profesyonellerinin ve iş liderlerinin odak noktası olmalıdır.
NIST PQC Standardizasyon projesi, hızla yaklaşan mahremiyet ve gizliliğe yönelik kuantum sorununa potansiyel çözümlere işaret ediyor. Atom fiziği tarihinin önde gelen isimlerinden biri olan Niels Bohr, bir keresinde şöyle demişti: Kuantum teorisinin çıkarımları sizi şaşırtmıyorsa, o zaman anlamadın Aynı şey, evrensel kuantum bilgisayarların küresel veri güvenliği üzerindeki etkileri için de söylenebilir. Gelecek belirsiz kalsa da, bugünün organizasyon liderlerinin ve teknoloji sağlayıcılarının PQC’yi benimseme yoluna başlaması gerektiği kesin. Verileri buna bağlı.