量子计算:网络安全团队应该如何为它做好准备?

延迟的野外马歇尔archibald wavell写道 马来教竞选活动 , “故事 (…)是英国战争方式的典型,因此开始完全缺乏准备。“我经常想到这句话,因为我寻求理解我们关键的国家基础设施的新兴威胁。我们实际准备捍卫哪种无数威胁?

量子计算福利

适应改变

我们的社区 - 即技术人士,数学家和信息保证专业人士 - 一般适应技术景观的变化。

在冷战开始时,西方安全装置试图通过拦截从电离层撞击的无线电信号并分析他们携带的消息来了解他们的对手的动作。后来,当苏联移动到微波传输时,该相同的安全装置部署了尖端视线截取技术。

然后,在1977年,苏联人开始成功加密他们的通信后,NSA推出了 Bauded信号升级计划,提供超级计算机,旨在将加密消息与错误传输的纯文本元素进行比较,允许原子能机构打破许多苏联的高级代码。我们的创新再次让我们安全,但只有在我们准备迎接威胁时才。

自20世纪初以来一直探讨的量子信息理论导致了一个令人兴奋而危险的新展望:新的量子算法解决了迄今已被证明是棘手的 - 或者在有用的时期内至少不可成熟的计算问题 - 通过古典计算机。一个这样的问题是断开先进的加密标准,是现代数据加密的关键支柱。

谷歌和瑞典皇家理工学院的工程师联合研究团队发布了一个 学习 这使得在仅8小时内进行了一个2048位钥匙,这将采用今天超过300万亿年的古典电脑。抓住?该理论需要2000万QUBBit计算机,而今天存在的最大量子计算机仅有65。

他们的学习与许多人一起告诉我们,Quantum技术将对计算历史上的关键系统安全造成最大的威胁。在未来的冲突中,它甚至可能对我们有用。然而, 量子计算机 如果要用于网络空间操作,则需要比现在可用的更高的处理能力更高,并且需要显着更低的错误率。

为了满足这一挑战,世界各地的机构正在努力开发能够在有希望的理论上提供的量子计算机。

美国国家标准和技术研究院目前正在评估超过60种后量子密码学,量子密钥分布和其他安全应用方法。早期的迹象是量子技术将提供检测,防御,甚至对所有未来威胁的方式的能力。

远离安全,大多数人都明白这一点 量子计算具有巨大的潜力 - 在科学和医学研究领域的应用易于想象。然而,这种巨大的计算能力也可用于破坏我们国家依赖的经典计算机系统。

量子计算福利:为未来做准备

我们如何为量子计算的好处,否则捍卫我们的对手的恶意使用?

例如,众所周知,尽管处于近十年的折旧,但仍然是跨计算机系统跨越计算机系统部署的MD5和SHA1。同样,我们的关键基础设施充满了单点故障和过时的技术。量子技术不会解决这些问题,他们将被我们的对手的量子计算机利用。

对于那些不参与量子计算机发展的组织,预备行动很清楚。我们必须迫切地克服我们无法保证现有计算机的安全;如果我们未能打破我们今天的遗留技术和糟糕的管理实践,我们将来的量子计算机将很少使用。随着量子计算的改善,我们必须通过利用新技术留在我们的对手前面,在那些希望我们伤害的人采用之前。

那么这个问题变成了这一点:Quantum Computing的好处是什么?这是一个很好的问题,没有一个很好的答案。对于任何直接的现实世界申请或者我们看到其理论承诺的好处,量子计算远不成熟。但是,我们可以做出一些受过教育的猜测。

Peter McMahon,康奈尔大学的应用和工程物理, 写道 量子计算能力,“我们试图找到一些有用的东西,我们可以用近期量子计算机做,这些计算机将更加接近量子重力,或者高能量物理学,这是不可否认的,因为实例,我们可以模拟量子计算机上的黑洞模型吗?这会有用吗?我们不知道我们是否会找到任何东西,但尝试是非常有趣的。“

我认为McMahon的评论完全捕捉了围绕量子技术的奇迹和好奇心;我们不知道它的应用是什么,但可能性是令人兴奋的。

例如,通过网络防御者面临的问题:监测数据进入和出口在很大程度上依赖于线性模式匹配。传统计算机以线性形式处理这些模式 - 即,逐个统治每个模式 - 而量子计算机的非线性处理可以一次观察和计算所有流量模式,同时还更新威胁模型平台并引入新的流量控制,所有没有手动干预。

虽然所有量子效益仅在该技术的发展中理论下来,但智能组织将在未来几年中调整他们的策略,以占A帐户 量子未来 .

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