پیتر شور، خالق الگوریتمی که میتواند رمزنگاری اینترنت را بشکند، بیان کرد که تهدید رایانههای کوانتومی واقعی است، اما رمزنگاری پساکوانتومی راهحل این چالش خواهد بود.
به گزارش سرویس امنیت سایبری تکناک، این دانشمند برجسته حوزه رایانش کوانتومی و خالق «الگوریتم شور» معتقد است که با وجود توانایی این الگوریتم برای شکستن بسیاری از روشهای رمزنگاری امروزی، جهان هنوز فرصت کافی برای مقابله با این تهدید را دارد. او تأکید کرد که فناوریهای رمزنگاری پساکوانتومی در دسترس هستند و تنها باید به صورت گسترده در زیرساختهای دیجیتال پیادهسازی شوند؛ هرچند این فرایند بسیار دشوار، زمانبر و پرهزینه خواهد بود.
پیتر شور یکی از شناختهشدهترین چهرههای تاریخ رایانش کوانتومی است. نام او با الگوریتمی گره خورده که بیش از سه دهه است آینده امنیت سایبری را تحت تأثیر قرار داده است. بسیاری از متخصصان، الگوریتم شور را مهمترین دلیل برای سرمایهگذاری گسترده دولتها و شرکتهای فناوری روی توسعه رایانههای کوانتومی میدانند، چرا که این الگوریتم نشان داد که رایانههای کوانتومی میتوانند مسئلهای را حل کنند که رایانههای کلاسیک برای انجام آن به زمان بسیار طولانی نیاز دارند.
مرتبط: متا راه جاسوسی با عینک هوشمند خود را بست
شور در دهه ۱۹۹۰ میلادی به عنوان پژوهشگر در شرکت Bell Labs فعالیت میکرد. در آن زمان، رایانش کوانتومی هنوز موضوعی محدود در محافل دانشگاهی بود و کمتر کسی آن را فناوری آینده میدانست. او پس از شرکت در یک سخنرانی علمی درباره قابلیتهای رایانههای کوانتومی، این پرسش را مطرح کرد که آیا این فناوری میتواند مسئلهای کاربردی و مهم را نیز سریعتر از رایانههای معمولی حل کند یا خیر؟
نتیجه این جستوجو، تولد الگوریتم شور در سال ۱۹۹۴ بود. این الگوریتم روشی ارائه کرد که یک رایانه کوانتومی میتواند با استفاده از آن، اعداد بسیار بزرگ را به عوامل اول تجزیه کند. شاید این مسئله در نگاه نخست صرفاً یک موضوع ریاضی به نظر برسد، اما در عمل یکی از مهمترین پایههای امنیت اینترنت به حساب میآید.
امروزه بسیاری از سامانههای رمزنگاری مورد استفاده در اینترنت، از جمله پروتکلهای امنیتی وبسایتها، ارتباطات بانکی، ایمیلهای رمزگذاریشده و بسیاری از سامانههای دولتی، بر دشوار بودن تجزیه اعداد بسیار بزرگ استوار هستند. رایانههای کلاسیک برای انجام این محاسبه به زمان بسیار زیادی نیاز دارند و همین موضوع امنیت اطلاعات را تضمین میکند.
اما اگر رایانهای کوانتومی با توان پردازشی کافی ساخته شود، الگوریتم شور میتواند این محاسبه را در مدتزمانی بسیار کوتاه انجام دهد. در چنین شرایطی، بسیاری از روشهای رمزنگاری فعلی دیگر امنیت لازم را نخواهند داشت و اطلاعات حساس کاربران، شرکتها و دولتها در معرض خطر قرار میگیرند.
مرتبط: سرویس جدید هوش مصنوعی جاسوسی مایکروسافت راهاندازی شد
با وجود چنین تهدیدی، پیتر شور نگرانی چندانی ندارد. او معتقد است که جامعه فناوری از سالها پیش این خطر را شناسایی کرده و راهکارهای مناسبی نیز برای مقابله با آن توسعه داده است. به گفته او، فناوریهای رمزنگاری پساکوانتومی اکنون در دسترس هستند و تنها باید به صورت گسترده جایگزین سامانههای فعلی شوند.
رمزنگاری پساکوانتومی به مجموعهای از الگوریتمهای جدید گفته میشود که حتی در برابر رایانههای کوانتومی نیز مقاوم هستند. این روشها بر پایه مسائل ریاضی متفاوتی طراحی شدهاند و الگوریتم شور توانایی شکستن آنها را ندارد.
در سالهای اخیر، مؤسسه ملی استاندارد و فناوری آمریکا (NIST) پس از چندین سال بررسی، مجموعهای از استانداردهای رمزنگاری پساکوانتومی را معرفی کرده است. این استانداردها قرار است در سالهای آینده به تدریج جایگزین الگوریتمهای رمزنگاری کنونی شوند و امنیت زیرساختهای دیجیتال را در برابر تهدید رایانههای کوانتومی حفظ کنند.
با وجود این، شور تأکید کرده است که چالش اصلی، توسعه الگوریتمهای جدید نیست، بلکه اجرای آنها در مقیاس جهانی است. میلیونها سرور، رایانه، تلفن همراه، تجهیزات شبکه و سامانههای نرمافزاری در سراسر جهان باید به این فناوری جدید مهاجرت کنند. این فرایند به سرمایهگذاری گسترده، آزمایشهای فراوان و سالها زمان نیاز خواهد داشت.
مرتبط: تنظیمات مخفی افزایش عملکرد پردازنده در ویندوز ۱۱ لو رفت
بانکها، بیمارستانها، شرکتهای مخابراتی، سازمانهای دولتی و ارائهدهندگان خدمات ابری از جمله مجموعههایی هستند که باید همه زیرساختهای ارتباطی خود را بررسی کنند. بسیاری از این سازمانها هنوز حتی فهرست کاملی از سامانههای رمزنگاری مورد استفاده خود ندارند و همین موضوع مهاجرت به فناوریهای جدید را پیچیدهتر میکند.
در همین زمان، توسعه رایانههای کوانتومی نیز با سرعت ادامه دارد. اگرچه رایانههای کوانتومی امروزی هنوز از نظر تعداد کیوبیت، نرخ خطا و پایداری عملکرد فاصله زیادی با اجرای عملی الگوریتم شور دارند، اما پیشرفتهای چند سال اخیر نشان میدهد که این فاصله به تدریج در حال کاهش است.
شرکتهای بزرگ فناوری، میلیاردها دلار برای توسعه این فناوری سرمایهگذاری کردهاند. گوگل اعلام کرده است که قصد دارد تا سال ۲۰۲۹ مهاجرت کامل زیرساختهای خود را به رمزنگاری پساکوانتومی به پایان برساند. دولت آمریکا نیز با صدور فرمان اجرایی، همه سامانههای حساس و حیاتی خود را موظف کرده است که تا سال ۲۰۳۱ از استانداردهای مقاوم در برابر رایانش کوانتومی استفاده کنند.
مرتبط: ASML به جاسوسی از مشتریان چینی برای دولت آمریکا متهم شد
شور معتقد است رایانههای کوانتومی اکنون هنوز در مراحل ابتدایی قرار دارند. او آنها را «اسباببازی» توصیف کرده، اما هشدار داده است که این وضعیت دوام زیادی نخواهد داشت. به گفته او، پیشرفتهای انجامشده در افزایش تعداد کیوبیتها، همچنین فناوریهای تصحیح خطای کوانتومی بسیار امیدوارکننده هستند و توان پردازشی این سامانهها با سرعت در حال افزایش است.
او در عین حال تأکید کرد که نباید درباره توانایی رایانههای کوانتومی اغراق کرد. برخلاف تصور رایج، این رایانهها قرار نیست همه مسائل را سریعتر از رایانههای کلاسیک حل کنند. از دیدگاه او، کاربردهای واقعی این فناوری به حوزههایی مانند رمزنگاری، شبیهسازی سامانههای کوانتومی، مدلسازی مولکولهای پیچیده برای شیمی و پزشکی و حل برخی مسائل بهینهسازی محدود میشود.
همچنین شور اعتراف کرد که از زمان معرفی الگوریتم مشهور او تاکنون، الگوریتم کوانتومی دیگری با همان میزان تأثیرگذاری توسعه پیدا نکرده است. او احتمال داد که یا پژوهشگران هنوز به اندازه کافی برای کشف چنین الگوریتمهایی آماده نیستند، یا اینکه اساساً رایانههای کوانتومی تنها برای طیف محدودی از مسائل مزیت واقعی دارند.
با وجود این، او آینده این فناوری را روشن میداند و معتقد است پژوهشگران باید بیش از گذشته با رایانههای کوانتومی واقعی کار کنند و ایدههای جدید و حتی غیرمتعارف را آزمایش کنند. به باور او، ترکیب دانش عمیق مکانیک کوانتومی با علوم رایانه میتواند راه را برای نسل بعدی الگوریتمهای کوانتومی هموار کند؛ الگوریتمهایی که شاید همانند الگوریتم شور، مسیر فناوری جهان را برای دهههای آینده تغییر دهند.
