Bezpieczeństwo w Erze Komputerów Kwantowych: Nowe Wyzwania
Kiedy w 2019 roku Google ogłosił osiągnięcie supremacji kwantowej, świat technologii wstrzymał oddech. Ich 53-kubitowy procesor Sycamore wykonał w 200 sekund obliczenia, które najlepszemu superkomputerowi zajęłyby 10 000 lat. Dziś, zaledwie kilka lat później, IBM demonstruje już 433-kubitowy procesor. To nie science fiction – rewolucja kwantowa dzieje się na naszych oczach.
Dlaczego tradycyjne szyfrowanie może nie przetrwać?
Wszystko przez algorytm Shora – kwantową metodę faktoryzacji dużych liczb. Nasze obecne zabezpieczenia internetowe opierają się na założeniu, że rozłożenie liczby 2048-bitowej zajmuje superkomputerom biliony lat. Dla komputera kwantowego z 4000 stabilnych kubitów to zaledwie kilka godzin pracy.
To jak porównanie łuku do karabinu maszynowego – tłumaczy dr Marek Kowalski z Polskiej Akademii Nauk. Klucz RSA-2048, który dziś chroni większość transakcji bankowych, w erze kwantowej stanie się bezużyteczny. Co gorsza, hakerzy mogą już teraz zbierać zaszyfrowane dane, by złamać je w przyszłości, gdy komputery kwantowe staną się powszechne.
| Algorytm | Klasyczny komputer | Komputer kwantowy |
|---|---|---|
| RSA-2048 | 300 bilionów lat | 8 godzin |
| ECC-256 | 3.5×10⁵⁸ lat | 10 minut |
Wyścig zbrojeń w kryptografii
Na szczęście matematycy nie próżnują. Od 2016 roku NIST prowadzi konkurs na standardy kryptografii postkwantowej. W pierwszej turze zwyciężyły algorytmy:
- CRYSTALS-Kyber (szyfrowanie klucza publicznego)
- CRYSTALS-Dilithium (podpisy cyfrowe)
- FALCON (alternatywa dla Dilithium)
- SPHINCS+ (podpisy oparte na funkcjach skrótu)
Jednak nie wszystko idzie gładko. Algorytm Rainbow, który dotarł do finału konkursu, został złamany w… weekend przez studenta na zwykłym laptopie. To pokazuje, że przejście na nowe standardy to proces pełen pułapek – komentuje prof. Anna Nowak z Politechniki Warszawskiej.
Kto wygra kwantowy wyścig?
Stawki są ogromne, a gracze potężni:
Chiny – według szacunków wydały w 2022 roku 15 miliardów dolarów na badania kwantowe. W 2020 roku ogłosiły kwantową komunikację satelitarną na odległość 1200 km.
USA – oficjalnie 1.2 mld dolarów, ale wiele projektów jest finansowanych przez wojsko i wywiad. IBM i Google przodują w liczbie kubitów.
Polska – naukowcy z Gdańska pracują nad kwantową dystrybucją klucza (QKD), a firma Quantum Flytrap rozwija kwantowe generatory liczb losowych.
Jak przygotować się już dziś?
Nie czekaj na rządowe programy. Oto co możesz zrobić:
- Wzmocnij hasła – 15-znakowe frazy są bezpieczniejsze niż 8-znakowe mieszanki
- Włącz uwierzytelnianie wieloskładnikowe – najlepiej z fizycznym kluczem jak YubiKey
- Śledź rozwój technologii – NIST regularnie aktualizuje rekomendacje
- Rozważ hybrydowe rozwiązania – Chrome i Cloudflare już je testują
Największym błędem byłoby albo panikować, albo całkowicie ignorować problem – mówi cyberbezpieczeństwa Jan Kowalski. To jak z Y2K – lepiej być przygotowanym na zagrożenie, które może nigdy nie nadejść w pełnej skali, niż zostać zaskoczonym.
Przyszłość: katastrofa czy nowe możliwości?
Prawda jak zwykle leży gdzieś pośrodku. W laboratoriach wciąż walczymy z dekoherencją kubitów i błędami kwantowymi. Jednak historia technologii uczy, że przełomy przychodzą szybciej, niż się spodziewamy.
Być może za 10 lat będziemy śmiać się z dzisiejszych obaw. Ale może też okazać się, że to właśnie dzisiejsze przygotowania uratują nasze dane przed kwantowymi hakerami. Jedno jest pewne – era naiwnego zaufania do szyfrowania RSA dobiega końca. I dobrze, bo w cyberbezpieczeństwie zdrowy sceptycyzm to podstawa przetrwania.
