Key Takeaways
- Die jüngsten Fortschritte im Quantencomputing bedeuten, dass der Tag kommt, an dem Ihre privaten Daten preisgegeben werden könnten.
- Forscher der University of Science and Technology of China in Hefei haben einen Quantencomputer entwickelt, der 100 Billionen Mal schneller ist als die schnellsten Supercomputer.
- Ein Schritt, den Benutzer unternehmen können, um sich ein wenig sicherer vor Quanten-Codeknackern zu machen, besteht darin, eine neue Art der Verschlüsselung in ihren Browsern zu implementieren.
Stellen Sie sich vor, dass jede E-Mail, jede Banktransaktion, jeder Text oder jeder Social-Media-Beitrag, den Sie abgeschlossen haben, online in unverschlüsseltem Text durchsucht werden kann. Es würde bedeuten, dass wir ein beispielloses Fenster in unser Leben mit schwer vorstellbaren Auswirkungen hätten.
Experten sagen, dass diese Vision kein dystopischer Albtraum ist, sondern aufgrund der jüngsten Fortschritte im Quantencomputer eine sich schnell nähernde Realität. Computer, die Quantenphänomene wie Überlagerung und Verschränkung zur Durchführung von Berechnungen verwenden, wurden lange Zeit sowohl als fernes Versprechen als auch als Schreckgespenst angepriesen. Die Wahrheit ist nuancierter, aber nicht weniger beängstigend für diejenigen, die ihre Privatsphäre schätzen.
"Die Natur des Quantencomputings ermöglicht es ihm, bestimmte Probleme in praktischer Zeit zu lösen, für deren Lösung ein klassischer Computer viel länger brauchen würde", Chuck Easttom, Lehrbeauftragter an der Georgetown University, der Kryptographie und Quantencomputing studiert, sagte in einem E-Mail-Interview.
"Und es passiert einfach, dass diese mathematischen Probleme, in denen Quantencomputer gut sind, auch die mathematischen Probleme sind, die die Grundlage für die Sicherheit von RSA, Diffie-Hellman, Elliptic Curve und verwandten Algorithmen bilden."
Viele Kryptographie-Forscher, darunter auch ich, arbeiten an der Analyse von Algorithmen, um festzustellen, welche die besten quantenresistenten Algorithmen sein werden.
Verschlüsselung ist überall
Wir setzen auf Verschlüsselung, um Geräte und sensible Daten zu schützen. Ein Hauptgrund ist, wie lange es dauert, die Verschlüsselung mit aktueller Hardware zu knacken.
"Obwohl es theoretisch möglich ist, es zu knacken, ist es in der Praxis sehr schwierig, weil dies mit einem Standardcomputer unglaublich lange dauern würde - denken Sie an Zeitskalen von Billionen oder sogar Billiarden von Jahren", Rodney Joffe, ein leitender Laster President und Fellow des Technologieunternehmens Neustar, in einem E-Mail-Interview.
Aber Quantencomputer funktionieren anders als die Systeme, an die wir gewöhnt sind, und sie sind leistungsfähiger und effektiver. Quantencomputer ermöglichen eine andere Klasse von Algorithmen, die für klassische Computer unmöglich sind.
"Weil wir die Kraft der natürlichen Computerberechnungen auf Quantenebene nutzen, können wir Muster im mathematischen Puzzle finden, die einige mögliche Lösungen für dieses schwierige mathematische Puzzle bieten", Terrill Frantz, Professor an der Harrisburg University of Science and Technology, die Cybersicherheit studiert, in einem E-Mail-Interview.„Die Natur kann eine endlose Menge an Variablen gleichzeitig berechnen – zum Beispiel, wie die Natur entscheidet, aus welcher Richtung der Wind weht, oder wie sich Wärme in einer Flüssigkeit bewegt.“
Kommt früher als Sie denken
Der Tag, an dem Standard-Sicherheitsalgorithmen gebrochen werden können, ist laut Paul Lipman, CEO des Cybersicherheitsunternehmens BullGuard, näher als viele denken.
"In der Praxis würde ein Quantencomputer in der Größenordnung von einer Million Qubits benötigen, um RSA zu knacken", sagte Lipman. „Der größte Quantencomputer hat derzeit weniger als 100 Qubits. Aktuelle Roadmaps von Unternehmen wie IonQ und IBM deuten darauf hin, dass wir bis Ende dieses Jahrzehnts die Millionengrenze erreichen werden.“
Einige Länder denken bereits voraus, indem sie viele Daten aufsaugen, die durch Passwörter geschützt sind, die jetzt nicht geknackt werden können, aber es werden, wenn leistungsstarke Quantencomputer online gehen, sagte Frantz. „Die Bedrohung ist jetzt da“, fügte er hinzu. „Wenn Quantencomputer unsere Verschlüsselung brechen können, dann können alle gesammelten Daten aus der Vergangenheit gelesen werden."
Quantencomputer werden immer schneller. Forscher der University of Science and Technology of China in Hefei gaben kürzlich bekannt, dass sie einen Quantencomputer entwickelt haben, der 100 Billionen Mal schneller arbeiten kann als die schnellsten Supercomputer der Welt. Die Nachricht folgt einer Reihe von jüngsten Meilensteinen im Quantencomputing von Unternehmen wie Google, IBM und Microsoft sowie staatlichen Bemühungen in den USA, China und anderen Ländern.
"Diese Entwicklungen haben viele dazu veranlasst, sich zu fragen, was genau die Leistungsfähigkeit von Quantencomputern für die Zukunft der Cybersicherheit bedeutet", sagte Joffe. „Auf diese Fortschritte zu reagieren, sollte für die Sicherheitsbranche oberste Priorität haben. Dazu gehört letztlich, die Grundlagen für den Wiederaufbau der Algorithmen, Strategien und Systeme zu legen, die unseren aktuellen Cybersicherheitsansatz bilden.“
Verteidigung gegen unsere Quantenoberherren
Auch wenn praktisches Quantencomputing noch nicht ganz da ist, wollen Forscher bereit sein. Jüngste Untersuchungen des Neustar International Security Council (NISC) haben ergeben, dass fast ein Viertel der Sicherheitsexperten mit Quantencomputern experimentieren und Strategien entwickeln, um auf Bedenken zu reagieren, dass Quantenfortschritte die Entwicklung anderer Sicherheitstechnologien überflügeln werden.
Es gibt auch das Potenzial, dass Quantencomputer für Unfug verwendet werden, der über das bloße Lesen von E-Mails hinausgeht, da es Daten so schnell berechnen kann. „Quantencomputer werden in der Lage sein, in 3 Minuten zu berechnen, wofür Supercomputer normalerweise 10.000 Jahre brauchen würden“, sagte Jofee. „Das Potenzial, diese Zeitspanne radikal zu verkürzen, könnte in den Händen eines böswilligen Akteurs Cyberangriffe ermöglichen, wie es sie noch nie gegeben hat.“
Die Bedrohung ist jetzt da. Wenn Quantencomputer unsere Verschlüsselung brechen können, dann können alle gesammelten Daten aus der Vergangenheit gelesen werden.
Die schlechte Nachricht ist, dass der durchschnittliche Benutzer nicht viel tun kann, um seine Daten vor Quantencomputern zu schützen, sagen Experten. Das National Institute of Standards (NIST) arbeitet jedoch seit 2017 an der Entwicklung eines quantenresistenten Kryptografiestandards, stellte Easttom fest.
"Außerdem arbeiten viele Kryptographie-Forscher, darunter auch ich, an der Analyse von Algorithmen, um festzustellen, welche die besten quantenresistenten Algorithmen sein werden", fügte er hinzu.
Benutzer können sich jetzt ein wenig sicherer vor Quanten-Codebrechern machen, indem sie die neue TLS 1.3-Verschlüsselung in ihren Browsern implementieren, sagte Frantz.
"Das wird helfen, aber nicht perfekt sein", fügte er hinzu. "Eine zweite Option, die jetzt im Handel erhältlich ist, besteht darin, Quantum Random Number Generators und Quantum Key Distribution in unseren Datentransportanwendungen zu verwenden."
Ein attraktives Ziel für Hacker mit zukünftigem Zugriff auf Quantencomputer wäre die Kryptowährung, die auf Kryptografie angewiesen ist, um sie sicher und privat zu h alten. Ein Unternehmen, RAIDAtech, arbeitet an Technologien, um Daten quantensicher zu transportieren und zu speichern.
"Wir haben eine quantensichere Speicherung erreicht, indem wir die Daten geschreddert haben, sodass sich nur 1/25 davon in einer beliebigen Cloud befindet", behauptete Sean Worthington, Präsident des Kryptowährungsunternehmens CloudCoin Consortium, in einem E-Mail-Interview."Die Server befinden sich in 20 verschiedenen Gerichtsbarkeiten wie Argentinien, den USA, der Schweiz und Russland, um nur einige zu nennen. Sie können etwas, das in Fetzen liegt, nicht entschlüsseln."
Es ist gut zu wissen, dass unsere Kryptowährung sicher sein könnte, wenn Quantencomputer vollständig zum Vorschein kommen, selbst wenn unsere E-Mails es nicht sein werden. Es könnte ein guter Zeitpunkt sein, in Krypto zu investieren oder zu veräußern oder vorsichtiger zu sein, was Sie in Ihren Online-Nachrichten schreiben.
