מחשבים קוונטיים עשויים להפר בקרוב קריפטוגרפיה של בלוקצ'יין: דיווח

פי אחרונים מאמר, טענו חוקרים סינים שגילו שיטה חדשה לשבור את אלגוריתם החתימה Rivest-Shamir-Adleman 2048 bit (RSA-2048) הקיים בבלוקצ'יין ובפרוטוקולי אבטחה אחרים. RSA היא טכניקת הצפנה המשתמשת במפתח ציבורי כדי להצפין מידע ומפתח פרטי כדי לפענח אותו. 

הפרת אלגוריתם RSA-2048 דורשת, בדומה לאלגוריתםים אחרים במשפחת מספרי RSA, מציאת הגורמים הראשוניים של מספר עם 617 ספרות עשרוניות ו-2048 ספרות בינאריות. מומחים לְהַעֲרִיך שייקח למחשבים רגילים 300 טריליון שנה לשבור מפתח הצפנה RSA-2048. עם זאת, חוקרים סינים אמרו במאמרם שניתן להפוך את ההצפנה עם מחשב קוונטי עם 372 קיוביטים, או יחידת מידע בסיסית הפועלת כפרוקסי לכוח חישוב.

לשם השוואה, למחשב הקוונטי האחרון של IBM Osprey יש יכולת עיבוד של 433 קיוביטים. בעבר, מומחים חישבו שפירור RSA-2048 עם מחשבים קוונטיים המשתמשים בשיטת פירוק קוונטית הידועה בשם האלגוריתם של שור לדרוש 13,436 קיוביטים. 

בניגוד למחשבים קלאסיים הפועלים על בסיס בינארי של 0 או 1, מחשבים קוונטיים משתמשים בביטים קוונטיים שיכולים לקבל מצבים אינסופיים בטמפרטורות של -273 מעלות צלזיוס (-459.4 מעלות פרנהייט), המושגות באמצעות נוזלי קירור בגז נוזלי. לפיכך, המחשב הקוונטי מסוגל למפות את כל הפתרונות האפשריים לבעיה קריפטוגרפית ולנסות את כולם בבת אחת, ולהגדיל את היעילות בקנה מידה אסטרונומי.

לדברי הצפנה האמריקני ברוס שנייר, נראה שיש לחוקרים סינים משולב "טכניקות הפחתת סריג קלאסיות עם אלגוריתם אופטימיזציה משוער קוונטי" שהביאה בהצלחה מספרים של 48 סיביות באמצעות מחשב קוונטי של 10 סיביות. "ובעוד שתמיד יש בעיות פוטנציאליות כשמגדילים משהו כזה בפקטור של 50, אין חסמים ברורים", הגיב שנייר. 

מומחה האבטחה רוג'ר גריימס הוסיף:

"כנראה מה שקרה הוא בחור אחר שהודיע ​​בעבר שהוא מסוגל לשבור הצפנה א-סימטרית מסורתית באמצעות מחשבים קלאסיים... אבל הבודקים מצאו פגם באלגוריתם שלו והבחור הזה נאלץ לחזור בו מהמסמך שלו. אבל הצוות הסיני הזה הבין שהצעד שהרג את כל העניין יכול להיפתר על ידי מחשבים קוונטיים קטנים. אז הם בדקו וזה עבד".

שנייר גם הזהיר שהאלגוריתם מסתמך על א נייר פקטורינג אחרון נכתב על ידי פיטר שנור, שם האלגוריתם שלו עובד היטב עם סיביות קטנות, אבל מתפרק בגדלים גדולים יותר, ללא הסבר מוחשי. "אז אם זה נכון שהמאמר הסיני תלוי בטכניקה הזו של שנור שאינה משתנה בקנה מידה, גם הטכניקות במאמר הסיני הזה לא יתאמו", כתב שנייר. 

"באופן כללי, ההימור החכם הוא על הטכניקות החדשות שלא עובדות. אבל מתישהו, ההימור הזה יהיה שגוי".

מחשבים קוונטיים מוגבלים גם על ידי גורמים תפעוליים כמו איבוד חום והדרישה לתשתית קירור מורכבת של -273°C (-459.4°F). לפיכך, מספר הקיוביטים הנומינליים הנדרשים כדי להפוך אלגוריתמים קריפטוגרפיים גבוה בהרבה מההערכות התיאורטיות.

למרות שחוקרים עדיין לא עשו זאת, ניתן לשכפל תיאורטית את המתודולוגיה לפרוטוקולי RSA-2048 אחרים המשמשים בטכנולוגיית מידע, כגון HTTPS, דואר אלקטרוני, גלישה באינטרנט, אימות דו-גורמי וכו'. מייסד Ethereum, Vitalik Buterin, הצהיר בעבר על יעדים ארוכי טווח כוללים הפיכת הבלוקצ'יין לעמיד לקוונטים. תיאורטית, זה כרוך בחילוף הרשת כדי להשתמש באלגוריתם הצפנה מסדר גבוה שידרוש קיוביטים גדולים יותר כדי לשבור.

עורך הקוינטלגרף ג'פרי אלבוס תרם לסיפור הזה.