By סנדרה הלסל פורסם ב-04 באוגוסט 2022
Quantum News Briefs היום צולל לתוך הפריצה של אלגוריתם ההצפנה SIKE על ידי שני בלגים שהשתמשו במעבד Intel Xeon; המאמר מסתיים בתגובת השותף של היוצר של SIKE. מאמר שדן בקידוד עמיד לקוונטים הוא הבא בהרכב של היום ואחריו הודעה קצת גחמנית של Hackaday על ה-Quantum Virtual Machine של גוגל ועוד.
קריפטה פוסט-קוונטית נסדקת תוך שעה עם ליבה אחת של Xeon עתיק
לאחד מארבעת אלגוריתמי ההצפנה שהמכון הלאומי לתקנים וטכנולוגיה של אמריקה (NIST) המליץ כבעל סבירות להתנגד לפענוח על ידי מחשבים קוונטיים, נבעטו בו חורים על ידי חוקרים באמצעות ליבה אחת של מעבד Intel Xeon רגיל, שיצא ב-2013. Quantum News Briefs מסכם את המאמר האחרון של לורה דוברשטיין ב-Register שבו היא פותחת, "האלגוריתם החדש והחמוד של NIST נראה כאילו הוא בבעיה."
אל האני Encapsulation Key Isogeny Supersingular (SIKE) אלגוריתם היה נבחר על ידי NIST רק בחודש שעבר כמועמד לסטנדרטיזציה, כלומר הוא התקדם לסבב בדיקות נוסף בדרך לאימוץ.
בתוך SIKE טמון אלגוריתם הצפנת מפתח ציבורי ומנגנון מכוסה מפתח, כל אחד מיוצר עם ארבע ערכות פרמטרים: SIKEp434, SIKEp503, SIKEp610 ו-SIKEp751.
מיקרוסופט - שצוות המחקר שלה מילא תפקיד בפיתוח האלגוריתם יחד עם מספר אוניברסיטאות, אמזון, אינפוסק גלובל וטקסס אינסטרומנטס - הקימה 50,000 דולר הבאונטי לכל מי שיכול לפצח את זה. שני בלגים, Wouter Castryck ותומאס Decru, טוענים שעשו בדיוק את זה, תוך שימוש בסיליקון x86 שאינו קוונטי.
מיקרוסופט תיארה את האלגוריתם כמשתמש בפעולות אריתמטיות על עקומות אליפטיות המוגדרות על פני שדות סופיים ומפות מחשוב, הנקראות גם איזוגניות, בין העקומות. מציאת איזוגנייה כזו נחשבה כקשה מספיק כדי לספק אבטחה סבירה - אמונה שהתנפצה כעת על ידי טכנולוגיה בת תשע.
לפי הדיווחים, היוצר המשותף של SIKE, דיוויד ג'או, מאמין שהגרסה שהוגשה ל-NIST של SIKE השתמשה בצעד אחד כדי ליצור את המפתח, וניתן לבנות גרסה עמידה יותר עם שני שלבים.
*****
קריפטוגרפיה קוונטית עמידה למחשב: בעבר לא מתאימה ל-TLS
קידוד עמיד קוונטי (QCRC) הוא עדיין נושא לוויכוח אינטנסיבי בין מומחים. מפתחות גדולים גורמים לחששות גדולים. מחשבים קוונטיים רבי עוצמה עדיין אינם בהישג יד, אבל אנשי מקצוע בתחום ההצפנה רוצים לפתח פרוטוקולים חזקים היום. תיאודור מיקס כתב לאחרונה על הצורך ומסכמים מחסומים בניתוח תעופה ובקיצורי חדשות קוונטיים.
לפני שנים, הרשות האמריקאית הזמינה את NIST להתחרות ולאחר הערכת המועמדים בחרה לאחרונה באלגוריתם אחד להחלפת מפתחות ושלושה לחתימות. הם צריכים להיות מסוגלים לעמוד בפני התקפות פענוח עתידיות. הזוכים בתחרות החתימה הם Dilithium-II, Falcon-512 ו-Sphincs+, וקיבר נבחר להחליף את המפתחות.
אבל ספק אם ייעשה בו שימוש בקנה מידה גדול, כפי שמקווים. מכיוון ששני אלגוריתמי החתימה ו-Kyber מייצרים מנות נתונים הרבה יותר גדולות בהשוואה לשיטות של היום, חורגים מגודל החבילה המקסימלי בנתיבי אינטרנט רבים (MTU, Maximum Transmission Unit).
לדברי אריק ריסקולה, סמנכ"ל הטכנולוגיה של מוזילה, החדשות הטובות היחידות הן שמחשבים קוונטיים רבי עוצמה הם עדיין נחלת העתיד. עם זאת, הבעיה הבסיסית של טכנולוגיית ה-TLS הנוכחית נותרה בלתי פתורה: אם תשמרו את כל מנות התקשורת של TLS ותתקפו אותן שנים לאחר מכן באמצעות מחשב קוונטי, תוכלו מאוחר יותר לפרק שידורים סודיים קיימים. ה-IETF גם רוצה למנוע זאת ככל האפשר, וזו הסיבה שהוא עבד על מספר קבוצות עבודה בנושא התנגדות למחשב קוונטי.
*****
ה-'Quantum Virtual Machine' של גוגל ללא עלות
גוגל רוצה לשפר את משחק הסימולציה שלך עם "מכונה וירטואלית קוונטית" שבו אתה יכול להשתמש בחינם. אל וויליאמס הסביר לאחרונה ב-Hackaday ומסכמים כאן ב-Quantum News Briefs. ניתן לפרוס את ה-Quantum Virtual Machine באופן מיידי ממחברת Colab וזמין ללא עלות. אינך צריך להמתין בתור כדי לקבל את תוצאות התוכנית שלך ויכול לחזור על תוצאות במהירות.
על פניו, זה נשמע כמו דיבור שיווקי לסתם עוד סימולטור קוונטי. אבל אם אתה קורא את הפוסט, זה נשמע כאילו הוא מנסה לדגמן אפקטים ממעבד שקמה אמיתי כולל ריקבון קיוביט ו-dephasing יחד עם שגיאות שער וקריאה. זה יוצר את מה שגוגל מכנה פלט "דמוי מעבד", כלומר הוא לא מושלם כמו מחשב קוונטי אמיתי.
אם אתה צריך יותר קיוביטים ממה שגוגל מוכנה לתמוך, יש דרכים להוסיף עוד מחשוב באמצעות צמתי מחשוב חיצוניים. גם אם יש לך גישה למכונה אמיתית בגודל מספיק, זה שימושי מכיוון שאינך צריך להמתין בתור לזמן במכונה. אתה יכול לפתור הרבה בעיות לפני שאתה הולך למחשב האמיתי.
אם אתה באמת צריך מחשב קוונטי, כנראה שהסימולציה איטית מכדי להיות מעשית. אבל לפחות זה". . . עשוי לעזור לך לפתור את הבעיות הקטנות יותר לפני שתתמודד עם כל האנצ'ילדה" לפי וויליאמס.
*****
צוות מחקר בינתחומי בראשות UCLA הכולל משתפי פעולה באוניברסיטת הרווארד פיתח כעת אסטרטגיה חדשה ביסודה לבניית מחשבים קוונטיים כפי שדווח על ידי וויין לואיס ב-Phys.org. בעוד שמצב האומנות הנוכחי משתמש במעגלים, מוליכים למחצה וכלים אחרים של הנדסת חשמל, צוות זה הפיק תוכנית משחק המבוססת על יכולתם של כימאים לעצב בהתאמה אישית אבני בניין אטומיים השולטים במאפיינים של מבנים מולקולריים גדולים יותר כאשר הם מונחים. יַחַד.
הממצאים, שפורסמו בשבוע שעבר ב כימיה טבעית, יכול בסופו של דבר להוביל לזינוק בכוח העיבוד הקוונטי.
"הרעיון הוא, במקום לבנות מחשב קוונטי, לתת לכימיה לבנות אותו עבורנו", אמר אריק הדסון, פרופסור נשיאותי לפיזיקה, דיוויד ס. סקסון ב-UCLA ומחבר מקביל של המחקר. "כולנו עדיין לומדים את הכללים עבור סוג זה של טכנולוגיה קוונטית, אז העבודה הזו היא מאוד מדע בדיוני כרגע."
*****
סנדרה ק. הלסל, Ph.D. חוקרת ומדווחת על טכנולוגיות חזיתיות מאז 1990. יש לה Ph.D. מאוניברסיטת אריזונה.
