A kínai Tsinghua Egyetem kutatói úgy vélik, hogy felfedeztek egy kvantumalapú algoritmust, amely képes megtörni a mai legbonyolultabb titkosítási szabványokat. A csapat azt állítja, hogy az algoritmus futtatható a jelenleg elérhető kvantumtechnológiákkal is. Ha ez igaz, a mai titkosítás élettartama néhány éven belül drasztikusan lecsökkenhet.
A Tsinghua Egyetem professzora, Long Guili és csapata azt állítják, hogy kifejlesztettek egy új, qubit-kímélő faktorizációs algoritmust, amely problémákat vethet fel a kriptográfiai biztonsági szabványokkal kapcsolatban a nem is olyan távoli jövőben. A szublineáris erőforrás-kvantum-egészszám-faktorizációnak (SQIF) nevezett algoritmusról azt állítja, hogy optimalizálja a kvantumszámítási folyamatot a kódtörő számítások elvégzéséhez szükséges qubitek számának csökkentésével. A munka Claus Schnorr német kutató által 2013-ban kidolgozott algoritmuson alapul.
Mit jelent ez annak, aki nem túlságosan járatos a kvantumszámításban?
Ha működik, akkor ez az algoritmus növelné annak esélyét, hogy a jelenleg elérhető kvantumtechnológiák segítségével feltörik a mai legerősebb titkosítást, az eredetileg vártnál sokkal gyorsabban.
A Nemzetbiztonsági Ügynökség 2001-ben létrehozott SHA-256 egy kriptográfiai kivonatoló funkció, amely az adatokat egy 256 karakterből álló titkosított sztringgé alakítja. A titkosított kimenet olvashatatlan, hacsak a címzett nem rendelkezik a megfelelő kulccsal az üzenet visszafejtéséhez.
Ezek a visszafejtési kulcsok az SHA-256 hash-hez kapcsolódó összetett matematikai karakterláncokból is állnak, ami rendkívül nehézzé teszi a titkosított üzenetek visszafejtését a megfelelő kulcsok nélkül. Például egy RSA-2048 bites titkosítási kulcs feltöréséhez szükséges idő napjaink legerősebb hagyományos számítástechnikai erőforrásaival a becslések szerint körülbelül 300 milliárd év.
A 300 milliárd szép, biztonságos számnak hangzik, ami miatt senkinek sem kell aggódnia. Vagyis legalább addig, amíg a kvantumszámítógépeket be nem hozzuk az egyenletbe. A kriptográfiai és kvantumszakértők szerint egy megfelelő méretű kvantumszámítógép alig nyolc óra alatt képes elvégezni ugyanazt az algoritmustörő műveletet. És ezen ponton kongatja meg a vészharangot Guili-egyenlet.
Ha az SQIF-algoritmus méretezi és hatékonyan csökkenti a számítások futtatásához szükséges kvantumszámítási erőforrásokat, akkor néhány évtizedről néhány évre csökkenthető a várakozás, amíg a kvantumtechnológia kellően érett lesz ezen számítások futtatásához. Az új algoritmus drámaian csökkentheti egy gyakorlati kvantumszámítógép skáláját 372 qubitre, még az Osprey-nél is kevesebbre, ami a világ legerősebb kvantumprocesszora – állítják a kutatók a nem lektorált tanulmányban.
Jelenleg a Tsinghua csapata még nem bizonyította, hogy képes áttörni a 2048 bites titkosítási korlátot. Sikeresen demonstrálták azonban az SQIF megvalósíthatóságát egy 48 bites titkosítási kulcs feltörésével egy apró, 10 qubit-es szupravezető kvantumszámítógéppel. Bár az áttörés miatt még nem kell aggódni, ez egy olyan fejlesztés, amelyet a biztonsági és kriptográfiai szakértők továbbra is figyelemmel fognak kísérni.
