Quantum News Briefs augusztus 4.: A kvantum utáni titkosítás egy óra alatt feltört az ősi Xeonnal, a korábban TLS-hez nem alkalmas kvantumrezisztens kódolással, a Google ingyenes „kvantum virtuális gépével” és TOVÁBBI

A Quantum News Briefs ma belemerül a SIKE titkosítási algoritmus két belga feltörésébe, akik Intel Xeon CPU-t használtak; a cikk a SIKE társ-alkotójának válaszával zárul. A következő cikk a kvantum-rezisztens kódolást tárgyalja a mai soron, majd Hackaday egy kissé szeszélyes bejelentése a Google Quantum Virtual Machine-ről és a MORE-ről.

A kvantum utáni kriptográfia egy óra alatt megrepedt az ősi Xeon egy magjával

Az Amerikai Nemzeti Szabványügyi és Technológiai Intézet (NIST) által javasolt négy titkosítási algoritmus egyikében, amelyek valószínűleg ellenállnak a kvantumszámítógépek általi dekódolásnak, lyukakat ütöttek be a kutatók egy normál Intel Xeon CPU egyetlen magjával, amelyet 2013-ban adtak ki. A Quantum News Briefs összefoglalja Laura Dobberstein legutóbbi cikkét a Register-ben amit így nyit meg: „Úgy tűnik, a NIST remek új algoritmusa bajban van.”
A Szuperszinguláris Izogeny Key Encapsulation (SIKE) algoritmus volt választott a NIST csak a múlt hónapban jelölte meg a szabványosítást, ami azt jelenti, hogy továbbjutott egy további tesztelési körbe úton az örökbefogadásig.
A SIKE-n belül egy nyilvános kulcsú titkosítási algoritmus és egy kulcsba zárt mechanizmus található, amelyek mindegyike négy paraméterkészlettel van példányosítva: SIKEp434, SIKEp503, SIKEp610 és SIKEp751.
A Microsoft – amelynek kutatócsoportja több egyetemmel, az Amazonnal, az Infosec Global-szal és a Texas Instruments-szel együtt szerepet vállalt az algoritmus kifejlesztésében – 50,000 XNUMX dollárt alapított. pénzadomány mindenkinek, aki fel tudta törni. Két belga, Wouter Castryck és Thomas Decru azt állítja, hogy ezt tették, nem kvantum x86 szilíciumot használva.
A Microsoft úgy írta le az algoritmust, hogy véges mezők felett definiált elliptikus görbéken végzett aritmetikai műveleteket és a görbék között izogénnek is nevezett térképeket számít ki. Úgy gondolták, hogy egy ilyen izogenitás megtalálása elég nehéz volt ahhoz, hogy ésszerű biztonságot nyújtson – ezt a hiedelmet a kilenc éves technológia mára megdöntötte.
A SIKE társ-alkotója, David Jao állítólag úgy véli, hogy a SIKE NIST által benyújtott verziója egyetlen lépésből állt a kulcs létrehozásához, és egy lehetséges, rugalmasabb változatot két lépésből lehetne megépíteni.

*****

Számítógép-ellenálló kvantumkriptográfia: Korábban nem volt alkalmas TLS-hez

A kvantum-rezisztens kódolás (QCRC) még mindig heves vita téma a szakértők körében. A nagy kulcsok nagy gondokat okoznak. A nagy teljesítményű kvantumszámítógépek még mindig elérhetetlenek, de a kriptográfiai szakemberek ma robusztus protokollokat szeretnének kifejleszteni. Theodore Meeks nemrég írt a szükségről és útlezárások az Aviation Analysis és a Quantum News Briefs összefoglalóiban.
Évekkel ezelőtt az amerikai hatóság meghívta a NIST-t a versenyre, és a jelöltek kiértékelése után a közelmúltban kiválasztott egy algoritmust a kulcsok cseréjéhez és hármat az aláírásokhoz. Képesnek kell lenniük ellenállni a jövőbeli visszafejtési támadásoknak. Az aláírási verseny nyertese a Dilithium-II, Falcon-512 és Sphincs+, a kulcsok cseréjére pedig Kybert választották.
De kétséges, hogy a remélt módon széles körben használják-e majd. Mivel a három aláírási algoritmus és a Kyber is sokkal nagyobb adatcsomagokat generál a mai módszerekhez képest, túllépve a maximális csomagméretet számos internetes útvonalon (MTU, Maximum Transmission Unit).
Eric Riscorla, a Mozilla technológiai igazgatója szerint az egyetlen jó hír az, hogy a nagy teljesítményű kvantumszámítógépek még mindig a jövő dolgai. A jelenlegi TLS technológia alapvető problémája azonban továbbra is megoldatlan: ha az összes TLS kommunikációs csomagot elmentjük, és évekkel később kvantumszámítógép segítségével megtámadjuk, később dekonstruálhatjuk a meglévő titkos átviteleket. Az IETF ezt is a lehetőségekhez mérten szeretné megakadályozni, ezért több munkacsoporton is dolgozott a kvantumszámítógép-ellenállás témakörében.

*****

A Google „kvantum virtuális gépe” ingyenes

A Google fel akarja emelni a szimulációs játékátKvantum Virtuális Gép”, amit ingyen használhatsz. Al Williams nemrégiben kifejtette a Hackaday és a Quantum News Briefs összefoglalóit itt. A Quantum Virtual Machine azonnal üzembe helyezhető egy Colab-jegyzetfüzetből és ingyenesen elérhető. Nem kell sorban állnia, hogy megkapja a program eredményeit, és gyorsan ismételheti az eredményeket.
Első pillantásra úgy hangzik, mint egy újabb kvantumszimulátor marketinges beszéde. De ha elolvassa a bejegyzést, úgy hangzik, mintha egy valódi Sycamore processzor effektusait próbálná modellezni, beleértve a qubit-csökkenést és a dephasingot, valamint a kapu- és kiolvasási hibákat. Ez alkotja azt, amit a Google „processzorszerű” kimenetnek nevez, ami azt jelenti, hogy olyan tökéletlen, mint egy valódi kvantumszámítógép.
Ha több qubitre van szüksége, mint amennyit a Google hajlandó támogatni, akkor külső számítási csomópontok segítségével több számítási lehetőséget is hozzáadhat. Még ha megfelelő méretű valódi géphez is hozzáfér, ez praktikus, mert nem kell sorban állnia az időre egy gépen. Sok problémát megoldhat, mielőtt a valódi számítógéphez lép.
Ha valóban szüksége van egy kvantumszámítógépre, a szimuláció valószínűleg túl lassú ahhoz, hogy gyakorlatias legyen. De legalább ez ". . . Williams szerint segíthet a kisebb problémák kiküszöbölésében, mielőtt az egész enchiladával foglalkozna.

*****

A UCLA által vezetett interdiszciplináris kutatócsoport, amelyben a Harvard Egyetem munkatársai is részt vesznek, most egy alapvetően új stratégiát dolgozott ki a kvantumszámítógépek építésére, ahogy arról beszámolt Wayne Lewis a Phys.org-on. Míg a technika jelenlegi állása áramköröket, félvezetőket és egyéb elektrotechnikai eszközöket alkalmaz, ez a csapat egy játéktervet készített, amely azon alapul, hogy a vegyészek egyedi tervezésű atomi építőelemeket tudnak megtervezni, amelyek szabályozzák a nagyobb molekulaszerkezetek tulajdonságait, amikor azokat behelyezik. együtt.
A múlt héten közzétett eredmények Természet kémia, végül a kvantumfeldolgozási teljesítmény megugrásához vezethet.
"Az ötlet az, hogy kvantumszámítógép építése helyett hagyjuk, hogy a kémia megépítse helyettünk" - mondta Eric Hudson, a UCLA David S. Saxon elnöki fizikaprofesszora és a tanulmány megfelelő szerzője. "Mindannyian még tanuljuk az ilyen típusú kvantumtechnológiára vonatkozó szabályokat, így ez a munka jelenleg nagyon sci-fi."

*****

Sandra K. Helsel, Ph.D. 1990 óta foglalkozik határtechnológiákkal kapcsolatos kutatásokkal és jelentésekkel. Ph.D. az Arizonai Egyetemről.