Кванттық компьютерлер қазіргі киберқауіпсіздік саласындағы ең өзекті сын-қатерлердің бірі саналады. Мамандардың бағалауынша, мұндай есептеу жүйелері RSA және өзге де кең таралған шифрлау тәсілдерін қысқа уақыт ішінде бұзып, банктік жүйелердің, электрондық поштаның және мемлекеттік деңгейдегі құпия ақпараттың қауіпсіздігіне елеулі қатер төндіруі мүмкін.
Осындай қауіптің алдын алуға мүмкіндік беретін шешімдердің бірі өткен ғасырдың 70-жылдарында ұсынылған ғылыми әзірлемелердің арасынан табылды. Халықаралық стандарттау ұйымы (ISO) жуырда Classic McEliece шифрлау жүйесін ресми стандарт ретінде бекітті. Бұл алгоритм күрделі математикалық есептерге емес, шамамен елу жыл бұрын ұсынылған қателерді түзету теориясына негізделген.
Қазіргі уақытта кеңінен қолданылатын RSA және ECC сияқты шифрлау жүйелерінің сенімділігі үлкен сандарды жай көбейткіштерге жіктеу немесе дискретті логарифм есебін шешудің күрделілігіне сүйенеді. Кәдімгі компьютерлер үшін мұндай есептерді орындау аса қиын болғанымен, Шор алгоритмін пайдаланатын кванттық компьютерлер оларды әлдеқайда жылдам шеше алады. Қуаты жеткілікті кванттық есептеу жүйелері пайда болған жағдайда, бүгінде қорғалып отырған ақпараттың басым бөлігі құпиялығын жоғалтуы ықтимал. Осыған байланысты киберқауіпсіздік саласының мамандары мұндай қауіптің алдын алатын жаңа тәсілдерді әзірлеуге басымдық беріп отыр.
Classic McEliece жүйесін 1978 жылы америкалық ғалым Роберт Макэлис ұсынған. Бұл жалпы сызықтық кодтарды кері қалпына келтіру есебінің күрделілігіне сүйенген алғашқы ашық кілтті шифрлау жүйелерінің бірі болды. Көптеген жыл бойы алгоритм түрлі ғылыми сараптамалардан сәтті өткеніне қарамастан, дәстүрлі криптографияда кең қолданысқа ие болмады.
Бұл жүйеде үлкен жай сандармен орындалатын есептеулердің орнына қателерді түзету кодтары пайдаланылады. Осындай кодтар ұялы байланыс желілерінде немесе ғарыш аппараттарынан жіберілетін деректерді тасымалдау кезінде жіберілген қателерді түзету үшін де қолданылады. Шифрланған хабарлама бұрмаланған кодтық вектор түрінде беріледі. Ал бастапқы мәтінді тек арнайы құпия матрицаға ие пайдаланушы ғана қалпына келтіре алады. Қалған жағдайда ақпарат ретсіз орналасқан биттер жиынтығы ретінде ғана көрінеді және құпия кілтсіз оны оқу мүмкін емес. Бұл жүйені бұзу үшін жалпы сызықтық кодты декодтау есебін шешу қажет. Аталған есеп NP-толық есептер қатарына жатады және қазіргі ғылыми түсінік бойынша кванттық есептеулерге де төзімді болып саналады.
Дегенмен, Макэлис алгоритмінің басты кемшілігі өте көлемді криптографиялық кілттерді қажет етуінде болды. Осы себепті ұзақ уақыт бойы оны іс жүзінде қолдану тиімсіз деп есептелді.
Quantum Zeitgeist басылымының мәліметінше, 2020-жылдары есептеу қуатының артуы мен алгоритмді жетілдірудің нәтижесінде бұл мәселе айтарлықтай шешімін тапты. Германияның Ақпараттық қауіпсіздік жөніндегі федералдық басқармасы аталған жүйені аса құпия ақпаратты қорғауға қолдануға рұқсат берді. Ал АҚШ-тың Ұлттық стандарттар және технологиялар институты (NIST) оны өз стандарттарына енгізу мүмкіндігін қарастырып жатыр. Енді Халықаралық стандарттау ұйымының (ISO) Classic McEliece жүйесін ресми стандарт ретінде қабылдауы бұл технологияның банк секторында және мемлекеттік ақпараттық инфрақұрылымдарда кеңінен енгізілуіне жол ашады. Сонымен қатар Швециядағы Mullvad VPN қызметі бұл шифрлау жүйесін өз сервистеріне енгізіп үлгерді.
Соған қарамастан, барлық зерттеуші кванттық компьютерлер қазіргі шифрлау жүйелеріне нақты қауіп төндіреді деген пікірді қолдай бермейді. Оксфорд университетінің профессоры Тим Палмер ұсынған тұжырымға сәйкес, кванттық компьютерлердің мүмкіндігін тек инженерлік қиындықтар ғана емес, гравитациямен байланысты іргелі физикалық шектеулер де тежейді. Ғалымның пайымдауынша, осы себепті мұндай құрылғылардың тиімді кубиттер саны шамамен мыңнан аса қоймайды. Ал бұл көрсеткіш 2048 биттік RSA шифрын Шор алгоритмі арқылы бұзуға жеткіліксіз.
Қосымша материалдар мен сараптамалық шолуларды біздің Telegram арнамыздан оқуға болады.
