კვანტური კომპიუტინგი: მეცნიერული ბუმი თუ კიბერუსაფრთხოების კრახი?

აგვისტოში, სტანდარტებისა და ტექნოლოგიების ეროვნულმა ინსტიტუტმა (NIST) გამოაქვეყნა პირველი სამი „პოსტ-კვანტური დაშიფვრის სტანდარტი“, რომელიც შექმნილია კვანტური კომპიუტერის თავდასხმის მოსაგერიებლად. წლების განმავლობაში, კრიპტოგრაფიის ექსპერტები შეშფოთებულნი იყვნენ იმით, რომ კვანტური კომპიუტინგის გამოჩენა შესაძლოა ტრადიციული დაშიფვრის მეთოდების დასასრულის დასაწყისი გამხდარიყო. ტექნოლოგია უკვე რეალობად იქცევა და NIST-ის ახალი სტანდარტები წარმოადგენს პირველ მნიშვნელოვან ნაბიჯს პოსტ-კვანტური დაცვისკენ.

მაგრამ არის თუ არა კვანტური კომპიუტინგი დაშიფვრისთვის ისეთივე საფრთხე, როგორც ამას წარმოაჩენენ? მართალია, კვანტური კომპიუტერები ტრადიციული დაშიფვრის გატეხვას უფრო სწრაფად და მარტივად შეძლებენ, მაგრამ ჩვენ ჯერ კიდევ შორს ვართ 1992 წლის ფილმ „სნიკერსში“ წარმოდგენილი „საიდუმლოებების დასასრულის“ დეშიფრაციის მოწყობილობამდე. ენერგიის მოთხოვნილებისა და გამოთვლითი სიმძლავრის შეზღუდვების გამო, კვანტურ კომპიუტერებზე წვდომის მქონე პირები, სავარაუდოდ, ტექნოლოგიის უკეთესად გამოყენებას სხვა სფეროებში განიხილავენ - როგორიცაა მეცნიერება, ფარმაცევტიკა და ჯანდაცვა.

გახსოვთ ელექტრონული მიკროსკოპის თეორია?

დიდი ხანია ციფრულ ფორინსტიკაში ვმუშაობ და ამან კვანტური კომპიუტინგის გამოწვევებზე უნიკალური პერსპექტივა მომცა. 1996 წელს პიტერ გუტმანმა გამოაქვეყნა თეთრი ქაღალდი „მონაცემების უსაფრთხო წაშლა მაგნიტური და მყარი მდგომარეობის მეხსიერებიდან“, სადაც თეორიულად იყო ნათქვამი, რომ წაშლილი მონაცემების აღდგენა მყარი დისკიდან ელექტრონული მიკროსკოპის გამოყენებით შეიძლებოდა. იყო ეს შესაძლებელი? შესაძლოა - მაგრამ საბოლოოდ, პროცესი წარმოუდგენლად შრომატევადი, რესურსების ინტენსიური და არასანდო იქნებოდა. რაც მთავარია, მალევე მყარ დისკებზე ინფორმაციის შენახვა ისე მკვრივად დაიწყეს, რომ ელექტრონულ მიკროსკოპსაც კი წაშლილი მონაცემების აღდგენის იმედი აღარ ჰქონდა.

სინამდვილეში, თითქმის არ არსებობს მტკიცებულება იმისა, რომ ასეთი ელექტრონული მიკროსკოპი ოდესმე წარმატებით გამოიყენებოდა ამ მიზნით და თანამედროვე ტესტირება ადასტურებს, რომ მეთოდი არც პრაქტიკულია და არც სანდო. მაგრამ შიში რეალური იყო - და ამან აშშ-ის თავდაცვის დეპარტამენტი აიძულა გამოეცა მონაცემების წაშლის ცნობილი „7-გავლა“, რათა აღმოეფხვრა ნებისმიერი ფორინსტიკული მტკიცებულება, რომელიც ელექტრონულ მიკროსკოპს თეორიულად შეეძლო აღმოეჩინა. უნდა მივიღოთ თუ არა ასეთი დამატებითი ზომები მგრძნობიარე ან კლასიფიცირებული მონაცემების მიმართ? რა თქმა უნდა. მაგრამ საფრთხე არ იყო ისეთი საშინელი, როგორც მას წარმოაჩენდნენ. რაც შეეხება კვანტურ კომპიუტინგს, შესაძლოა, მსგავს გზას ვადგავართ.

კვანტური კომპიუტინგის პრაქტიკული რეალობა

პირველ რიგში, მნიშვნელოვანია გავიგოთ, როგორ მუშაობს კვანტური კომპიუტინგი. მიუხედავად იმისა, თუ როგორ წარმოაჩენენ ფილმები ჰაკერებს, ეს არ არის ჯადოსნური ჯოხი, რომელიც მყისიერად დაასრულებს კრიპტოგრაფიას, როგორც ჩვენ ვიცით. მას კვლავ დასჭირდება ინდივიდუალური შეტყობინებების მიწოდება და დაშიფვრის გატეხვის დავალება - რაც იმას ნიშნავს, რომ თავდამსხმელებს საკმაოდ კარგი წარმოდგენა უნდა ჰქონდეთ, თუ რომელი შეტყობინებები შეიცავს ღირებულ ინფორმაციას. ეს შეიძლება მარტივად ჟღერდეს, მაგრამ დღეში 300 მილიარდზე მეტი ელექტრონული ფოსტა იგზავნება, ტრილიონობით ტექსტურ შეტყობინებასთან ერთად. არსებობს ძიების მასშტაბის შევიწროების გზები, მაგრამ მას მაინც სჭირდება თავდამსხმელისგან გამოთვლითი სიმძლავრის უზარმაზარი რაოდენობის გამოყენება პრობლემის გადასაჭრელად.

ეს მიმიყვანს რეალურ საკითხამდე: გამოთვლითი სიმძლავრე უსასრულო არ არის. კვანტური კომპიუტინგი ტექნოლოგიის წინა ხაზზეა, რაც იმას ნიშნავს, რომ საშუალო სკრიპტ-კიდი ან ჰაკერული ჯგუფი მასზე ხელს ვერ მიუწვდება. ერთადერთი მოთამაშეები, რომლებსაც ექნებათ წვდომა კვანტურ კომპიუტერებზე (და მათ გასაშვებად საჭირო ენერგიაზე), იქნებიან ეროვნული სახელმწიფოები და მსხვილი კორპორაციები, როგორიცაა Google, Microsoft და AI კომპანიები. მარტივად რომ ვთქვათ, კვანტური კომპიუტინგი თავდაპირველად ძვირი იქნება და ბაზარზე ისეთი სწრაფი არ იქნება, როგორც ბევრს ეგონა - და ეს ნიშნავს, რომ ეროვნულ სახელმწიფოებს მხოლოდ იმდენი გამოთვლითი სიმძლავრე ექნებათ განკარგულებაში. მაშინ კითხვა ასეთია: ნამდვილად აპირებენ დაშიფვრის პროტოკოლების გატეხვაზე დახარჯვას?

კვანტურის ჭეშმარიტი გამოყენების შემთხვევები

პასუხი არის ძლიერი... შესაძლოა. ჩემთვის კვანტურის რეალური უპირატესობები კვლევაში, ეკონომიკურ კონკურენციასა და გლობალურ გავლენაში მდგომარეობს. ეს არ ნიშნავს იმას, რომ კვანტური კომპიუტერები არ იქნება გამოყენებული დაშიფვრის გასატეხად, თუ მტრული ეროვნული სახელმწიფო ხელში ჩაიგდებს რაიმე ღირებულს - მაგრამ ეს არ იქნება ტექნოლოგიის გამოყენების ძირითადი გზა. შეხედეთ ამას ასე: თუ თქვენ ხართ უცხოური ძალაუფლება დედამიწაზე ყველაზე მოწინავე კომპიუტერულ მოდელებზე წვდომით, რისთვის გამოიყენებდით მათ? მილიონობით დაშიფრულ კომუნიკაციაში გარეულ ბატს გაედევნებოდით, თუ ამ კრიტიკულ დროს, ენერგიასა და გამოთვლით რესურსს კიბოს განკურნებას, დემენციის აღმოფხვრას ან მოწინავე ახალი მასალების შექმნას დაუთმობდით? ჩემთვის ეს უდავოა. ინდივიდუალური თავდამსხმელი შეიძლება მოკლევადიან მოგებას ეძებდეს, მაგრამ ერები უფრო გრძელვადიან პერსპექტივაში იფიქრებენ.

კვანტური კომპიუტინგი, სავარაუდოდ, მნიშვნელოვან გარღვევებს გამოიწვევს ახალი მასალებისა და კატალიზატორების შემუშავებაში, რაც გამოიწვევს უფრო მტკიცე, მსუბუქი კომპოზიტების შექმნას წარმოებისთვის და უფრო რეაქტიული კატალიზატორების ქიმიური პროცესებისთვის. მარტო ამას შეუძლია მრავალი ინდუსტრიის რევოლუცია მოახდინოს, რაც ტექნოლოგიის განლაგებით ქვეყნისთვის გაცილებით დიდ გრძელვადიან მოგებას მოიტანს. კვანტურმა კომპიუტინგმა ასევე აჩვენა პერსპექტივა ფარმაცევტულ ინდუსტრიაში, ეხმარება მკვლევარებს უფრო ეფექტური წამლების და სხვა მკურნალობის საშუალებების შემუშავებაში დროის მცირე ნაწილში. ტექნოლოგია ასევე გამოიყენება კოსმოსური მოგზაურობის შესაძლებლობების გასაუმჯობესებლად, რაც უზრუნველყოფს ტრაექტორიის უფრო სწრაფ გამოთვლებს, ნავიგაციას უფრო ზუსტს და საწვავის გამოყენების ოპტიმიზაციას.

ეს ყველაფერი სარგებელი-ხარჯების ანალიზამდე მიდის. მხოლოდ ეროვნულ სახელმწიფოებსა და მსხვილ კორპორაციებს ექნებათ წვდომა კვანტურ კომპიუტინგზე უახლოეს მომავალში - და ნამდვილად დახარჯავენ ისინი თავიანთ შეზღუდულ გამოთვლით ძალას დაშიფვრის ალგორითმების გატეხვაზე, როდესაც მათ შეუძლიათ სამაგიეროდ გაზარდონ თავიანთი ეკონომიკური პროდუქტიულობა და დომინირება მოიპოვონ ფინანსურ ბაზრებზე? ეს არ ნიშნავს იმას, რომ კვანტური კომპიუტინგის ყველა გამოყენების შემთხვევა კარგია - არასწორ ხელში ის რა თქმა უნდა შეიძლება გამოყენებულ იქნას სახიფათო გზებით. მაგრამ იმდენად დიდი ყურადღება ექცევა ეგრეთ წოდებულ „კვანტურ აპოკალიფსს“, რომელიც ზოგიერთს სჯერა, რომ მოახლოვდება, კონტექსტს აქვს მნიშვნელობა.

არის დაშიფვრის გატეხვა კვანტური კომპიუტინგის გამოყენების შემთხვევების სიაში? დიახ. მაგრამ ის არ არის სიაში მაღლა. ამიტომ, სანამ მილიარდობით დოლარს დავხარჯავთ ყველა გამოყენებული კრიპტოგრაფიული ალგორითმის ჩანაცვლებაზე, შესაძლოა დროა ღრმად ჩავისუნთქოთ და განვიხილოთ, როგორ იქნება რეალურად გამოყენებული კვანტური კომპიუტინგი.

ასინეთა AI მიერ არის დამუშავებული.