Một nỗi sợ hãi lớn về máy tính lượng tử là cuối cùng chúng – không ai biết chính xác khi nào – đủ mạnh để phá vỡ các hình thức mã hóa kỹ thuật số được sử dụng phổ biến nhất.
Trong khi Armageddon về quyền riêng tư dữ liệu này vẫn chưa được xác thực, nhiều người tin rằng nó đã thúc đẩy một số cuộc tấn công mạng gây tổn hại nhất hiện nay. Ý tưởng là tin tặc, đặc biệt là những người làm việc cho các chính phủ , đang thu thập thông tin được mã hóa với hy vọng sau này họ có thể giải mã nó với sự trợ giúp của máy tính lượng tử.
Bây giờ là Quantinuum, công ty mới được thành lập bởi sự hợp nhất của bộ phận máy tính lượng tử của Honeywell với một công ty của Vương quốc Anh có tên là Cambridge Quantum Computing, đang đưa ra biện pháp bảo vệ dựa trên ý tưởng sử dụng chính các máy tính lượng tử để bảo vệ trước mối đe dọa an ninh mạng mà công nghệ này gây ra. Công ty con Cambridge Quantum của công ty đã thông báo rằng họ sẽ bắt đầu cung cấp cho khách hàng các khóa mã hóa được tạo bằng cách sử dụng các số ngẫu nhiên do các máy lượng tử của chính Quantinuum tạo ra.
Nó gọi dịch vụ tạo số ngẫu nhiên là Nguồn gốc lượng tử.
Nhiều hệ thống mã hóa phụ thuộc vào việc tạo ra các số ngẫu nhiên. Nhưng hầu hết các trình tạo số ngẫu nhiên hiện tại chỉ cung cấp một ước tính ngẫu nhiên – nếu kẻ tấn công biết thuật toán được sử dụng để tạo ra chúng, chúng có thể dễ dàng được thiết kế ngược lại. Một số công ty sử dụng hiện tượng tự nhiên từ vật lý cổ điển, chẳng hạn như động lực học chất lỏng, rất khó dự đoán để tạo ra các số ngẫu nhiên. Nhưng những quá trình này cũng không thực sự ngẫu nhiên. Kẻ tấn công biết hiện tượng tự nhiên nào đang được sử dụng và hiểu một số mô hình cơ bản có thể dễ dàng bẻ khóa mã hóa hơn.
Ngày nay, lỗ hổng này thường có thể bị khai thác, ngay cả khi kẻ tấn công không cần sử dụng máy tính lượng tử. Nhiều người suy đoán rằng việc thiếu tính ngẫu nhiên thực sự có thể là một cách Cơ quan An ninh Quốc gia đã phá vỡ mã hóa trên nhiều phương tiện liên lạc kỹ thuật số, như đã được tiết lộ bởi những rò rỉ của Edward Snowden.
Ngược lại, các số ngẫu nhiên được tạo ra bằng cách sử dụng các nguyên tắc từ vật lý lượng tử – chẳng hạn như quan sát spin của một hạt dưới nguyên tử ở trạng thái lượng tử – đảm bảo tính ngẫu nhiên thực sự. Chẳng hạn, không có cách nào để dự đoán spin của hạt sẽ như thế nào trước thời điểm mà hạt được quan sát. Các số ngẫu nhiên này có thể được sử dụng trong cả các dịch vụ mã hóa hiện có, chẳng hạn như RSA và AES , cũng như trong các lược đồ mật mã mới, chẳng hạn nhưđược Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia Hoa Kỳ (NIST) xem xét, được cho là có khả năng phòng thủ mạnh mẽ hơn trước máy tính lượng tử.
Cambridge Quantum cho biết họ sẽ sử dụng máy tính lượng tử System H1 của Quantinuum , ban đầu được phát triển bởi Honeywell , để tạo ra các số ngẫu nhiên cho các khóa mã hóa. Máy tính này sử dụng một công nghệ được gọi là các ion bị mắc kẹt để tạo ra các qubit của nó, các đơn vị xử lý của một máy tính lượng tử. Hệ thống có 10 qubit, nhưng vì các ion bị mắc kẹt có thể được giữ ở trạng thái lượng tử lâu hơn, chúng có thể thực hiện một số phép tính chính xác hơn so với các máy tính lượng tử của các đối thủ, chẳng hạn như IBM , Google.và Máy tính Rigetti, có nhiều qubit hơn nhưng sử dụng vật liệu siêu dẫn để tạo thành chúng.
Cambridge Quantum cho biết họ sẽ cung cấp các khóa mã hóa của mình cho khách hàng thông qua một dịch vụ đám mây, được ra mắt hôm nay. Đây là sản phẩm thương mại đầu tiên mà công ty vẫn do Honeywell sở hữu 40% , công bố kể từ khi việc sáp nhập hoàn tất vào tuần trước.
Duncan Jones, người đứng đầu bộ phận an ninh mạng tại Cambridge Quantum Computing, cho biết công ty sẽ định giá các khóa mã hóa của mình trên cơ sở mỗi khóa mỗi tháng, với chi phí của mỗi khóa giảm xuống dựa trên số lượng khóa mà khách hàng đã mua. Ông lưu ý rằng các công ty dịch vụ đám mây hiện tại thường tính phí khoảng 1 đô la cho mỗi khóa mỗi tháng đối với các khóa không đảm bảo tính ngẫu nhiên, nhưng ông không cho biết Cambridge Quantum sẽ tính phí bao nhiêu.
Quantinuum cho biết các doanh nghiệp đã sử dụng khóa mã hóa của mình trong các dự án thử nghiệm là Fujitsu , công ty đang tích hợp chúng vào một sản phẩm mạng truyền thông diện rộng và Axiom Space, công ty đang xây dựng một trạm vũ trụ thương mại và đã sử dụng khóa mã hóa Nguồn gốc lượng tử trong một cuộc thử nghiệm. của một liên kết thông tin liên lạc giữa không gian với Trái đất an toàn.
Quantinuum không phải là công ty duy nhất nói rằng họ sử dụng các nguyên tắc từ vật lý lượng tử để tạo ra các số ngẫu nhiên để mã hóa. Những người khác làm như vậy bao gồm Phòng thí nghiệm Tinh hoa, ID Quantique và Công nghệ Quside. Nhưng Quantinuum là công ty đầu tiên sử dụng máy tính lượng tử có mục đích chung để tạo ra các số ngẫu nhiên và nó cho biết họ sẽ có thể tạo ra những con số này nhanh hơn nhiều và với chi phí thấp hơn các công ty khác.
Việc tạo số ngẫu nhiên cũng đại diện cho một trong những ứng dụng thương mại hữu ích đầu tiên của các máy tính lượng tử ngày nay, cho đến nay vẫn còn quá yếu và dễ xảy ra lỗi để đạt được nhiều kỳ tích xa vời mà các nhà công nghệ dự đoán một ngày nào đó họ sẽ hoàn thành, bao gồm cả việc bẻ khóa các hệ thống mã hóa hiện có. Các trường hợp sử dụng tiềm năng khác mà các nhà tương lai hào hứng bao gồm phát triển các vật liệu mới kỳ lạ, chất xúc tác hóa học tiết kiệm năng lượng hơn và định giá rủi ro tài chính tốt hơn. Nhưng tất cả những điều này vẫn nằm ngoài tầm tay — vào lúc này.
Máy tính lượng tử sử dụng các nguyên tắc của cơ học lượng tử để thực hiện các phép tính của chúng. Trong máy tính truyền thống, thông tin được biểu diễn bằng một hệ nhị phân gọi là bit, có thể là 0 hoặc 1. Nhưng trong máy tính lượng tử, các qubit có thể biểu diễn cả 0 và 1 cùng một lúc. Trong một máy tính cổ điển, trạng thái của mỗi bit cũng độc lập với tất cả các bit khác trong bộ xử lý. Trong một bộ xử lý lượng tử, các qubit được nối với nhau bằng một đặc tính lượng tử gọi là sự vướng víu, cho phép chúng tác động lên nhau. Hai thuộc tính này cho phép một máy tính lượng tử, về lý thuyết, xử lý thông tin nhanh hơn nhiều so với một máy tính truyền thống theo cấp số nhân.
Theo: Fortune.
