Een quantumcomputer zal 2048-bit RSA-encryptie in acht uur breken

Een nieuwe wiskundige benadering laat zien dat een quantummachine van 20 miljoen ellepijp dit in recordtijd zou kunnen doen. Hoewel dergelijke computers nog niet bestaan, kunnen ze beschikbaar zijn in 25 jaar, die moeten zorgen te maken overheden en cybersecurity agentschappen

Veel mensen maken zich zorgen dat quantumcomputers in staat zullen zijn om bepaalde soorten encryptie te decoderen die momenteel worden gebruikt om berichten veilig te verzenden. Deze codes versleutelen gegevens met behulp van “val” wiskundige functies die gemakkelijk werken in de ene richting, maar niet in de andere. Dat maakt het versleutelen van gegevens eenvoudig, terwijl decoderen is bijna zonder een speciale sleutel.

Maar deze encryptiesystemen zijn nooit waterdicht geweest. In feite is de veiligheid ervan gebaseerd op de enorme hoeveelheid tijd die het zou kosten voor een conventionele computer om dit te doen. Moderne versleutelingsmethoden zijn speciaal ontworpen om het decoderingsproces zo traag te maken dat ze vrijwel onbreekbaar lijken.

Maar kwantumcomputers passen zich niet aan deze aanpak aan. Deze machines zijn veel krachtiger dan conventionele computers en kunnen deze codes heel gemakkelijk breken. Dit roept een belangrijke vraag op: wanneer zullen quantumcomputers krachtig genoeg zijn om dit te bereiken? Wanneer die tijd komt, zal alle informatie die wordt beschermd door de huidige encryptietechnieken onveilig worden.

Verschillende computerwetenschappers hebben geprobeerd de middelen te berekenen die een quantumcomputer nodig zou kunnen hebben om erachter te komen hoe lang het zou duren totdat zo’n machine gebouwd kan worden. En tot nu toe was het antwoord altijd in decennia gemeten.

Maar die berekening moet worden herzien als gevolg van het werk van De onderzoeker van Google in Santa Barbara, de V.S. Craig Gidney en onderzoeker aan het Royal KTH Institute of Technology in Stockholm (Zweden) Martin Eker. Beide hebben een efficiëntere manier gevonden voor quantumcomputers om codedecryptieberekeningen uit te voeren, waardoor de middelen die ze nodig hebben door verschillende ordes van grootte worden verminderd.

Hun bevinding impliceert dat deze machines zijn veel dichter bij steeds een realiteit dan werd vermoed. Het resultaat zal ongemakkelijk zijn voor overheden, militaire en veiligheidsorganisaties, banken en iedereen die hun gegevens langer dan 25 jaar moet opslaan.

Eerst wat achtergrondinformatie. In 1994 ontdekte de Amerikaanse wiskundige Peter Shor een kwantumalgoritme dat zijn conventionele equivalent overtrof. Het Shor-algoritme factoren grote aantallen en is het cruciale element van het proces voor het decoderen van codes op basis van de valluikfunctie.

Trap functies zijn gebaseerd op de vermenigvuldiging proces, dat is gemakkelijk uit te voeren in een richting, maar veel moeilijker in omgekeerde. Het vermenigvuldigen van twee getallen is bijvoorbeeld heel eenvoudig: 593 x 829 x 491.597. Het moeilijke deel begint met het getal 491.597 en het berekenen van wat zijn de twee nummers die zijn vermenigvuldigd om het te produceren

Naarmate de aantallen toenemen, wordt het nog ingewikkelder. In feite vinden computerwetenschappers het vrijwel onmogelijk voor een conventionele computer om getallen te berekenen die meer dan 2048 bits zijn, wat de basis is van de meest gebruikte vorm van RSA-encryptie, een cryptografisch systeem met openbare sleutels dat in 1979 werd ontwikkeld.

Shor toonde aan dat een voldoende krachtige quantumcomputer dit met gemak kon doen, iets dat de cybersecurity-industrie veel verraste. En sindsdien is de kracht van kwantummachines alleen maar toegenomen. In 2012 gebruikte de natuurkundige een vier-ul quantumcomputer om factor 143 te berekenen. In 2014 gebruikten ze een soortgelijk apparaat om factor 56.153 te berekenen.

 

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *