Sibos 2022: Łamanie finansów – jak technologia kwantowa zabija sekrety

W 2018 roku Innotribe poświęcił cały dzień technologiom kwantowym (QT). Teraz, cztery lata później, powracają do tego tematu na Sibos 2022 w „Quantum, Revisited” z Jayą Baloo, dyrektorem ds. bezpieczeństwa informacji Avast (CISO) i Stacey Jeffrey, starszym badaczem kwantowym w CWI, holenderskim instytucie badawczym zajmującym się matematyką i informatyka.

W przypadku technologii takiej jak QT, która obiecuje zrewolucjonizować lub wywrócić do góry nogami branże, a także wydaje się być stale na horyzoncie, tuż poza zasięgiem, rozsądne jest mierzenie jej rozwoju w latach, a nie zwykłych tygodniach i miesiącach.

Ale technologia jest na skraju fundamentalnych przełomów, które, gdy się zmaterializują, na zawsze zmienią sposób, w jaki patrzymy na technologię, w tym fintech, ze znaczącymi reperkusjami dla wszystkiego, od bankowości po tajemnice państwowe.

Baloo i Jeffrey rozpoczęli od nakreślenia, czym właściwie są technologie kwantowe. Pseudonim obejmuje obliczenia kwantowe, komunikację kwantową, mechanikę kwantową, symulację kwantową i fizykę kwantową.

Co to jest kwant?

„Wielkim, o którym ludzie być może słyszeli, jest to, że jeśli zbudujemy komputery w oparciu o prawa fizyki kwantowej, mogą one robić pewne rzeczy, które nie byłyby możliwe lub byłyby znacznie wolniejsze na zwykłym komputerze” – mówi Jeffrey.

Na przykład istnieją pewne problemy, które można rozwiązać znacznie szybciej, co może mieć ogromny wpływ na usługi finansowe, przemysł, naukę i rozwój nowych technologii. Ale są też nowe aplikacje bezpieczeństwa, które potencjalnie mogłyby zostać zbudowane przy użyciu tego rodzaju technologii, co byłoby w rzeczywistości niemożliwe bez użycia mechaniki kwantowej.

Jeffrey mówi, że należy podkreślić, że „te komputery kwantowe wciąż są budowane”, a wiele z tych aplikacji wiąże się również z potencjalnymi zagrożeniami. Jednym z najbardziej znanych zastosowań komputerów kwantowych, „kiedy faktycznie zbudowaliśmy duże, w pełni działające, skalowalne komputery kwantowe”, byłoby użycie ich do atakowania systemów szyfrowania, które są obecnie szeroko stosowane, w tym szyfrowania RSA, kryptosystemu klucza publicznego, który jest wykorzystywane do bezpiecznej transmisji danych np. w bankowości.

W związku z tym implikacje dla bankowości lub po prostu przeglądania sieci mogą być ogromne. Algorytmy asymetryczne, które są używane w wielu aplikacjach w usługach finansowych, mogą stanowić poważne zagrożenie dla bezpieczeństwa cybernetycznego, gdy komputery kwantowe mogą uruchamiać algorytmy, które łamią szyfrowanie.

Dlatego organizacje takie jak Światowe Forum Ekonomiczne przyglądają się problemowi zarówno z perspektywy „zagrożeń, jak i szans”, publikując dwa raporty na ten temat, jeden na temat możliwości gospodarki kwantowej, a drugi na temat bezpieczeństwa.

„Jeśli wiemy, że nadchodzi ekonomia kwantowa, że ​​nadejdzie ta postkwantowa przyszłość, w jaki sposób właściwie przejdziemy do miejsca bezpiecznego kwantowo, aby zarządzać i łagodzić to zagrożenie?”, mówi Baloo.

Maszyna szumu

Ponieważ QT jest wciąż na wczesnym etapie, ale obiecuje tak wiele, istnieje ryzyko rozczarowania i braku zainteresowania. Cykl szumu, propagowany przez media i mile widziany przez żądne kapitału instytucje badawcze, może spowodować zmęczenie kwantowe.

Ale, jak mówi Baloo, „jeśli przyjrzysz się większości zmagań z innowacjami, które toczyliśmy przez lata, jednym z powodów, dla których mieliśmy paliwo do zaistnienia tej innowacji, jest częściowo dzięki temu szumowi”.

Prawdę mówiąc, szum reklamowy jest tym, co napędza firmy takie jak IBM, Microsoft i Google, aby w pierwszej kolejności stanąć za QT i obiecują ogromne zyski z perspektywy inwestycyjnej, w tym rozwiązanie fundamentalnych problemów naukowych i ekonomicznych. „I wszystkie te obietnice są źródłem tego szumu”.

„Myślę, że powinniśmy wydać te pieniądze na QT, ponieważ uważam, że to bardzo obiecująca technologia” — mówi Jeffrey. Uważa, że ​​istnieje wiele potencjalnych zastosowań, ale jako naukowiec Jeffrey ma problem, gdy „wygłaszamy naprawdę mylące twierdzenia”.

„Bardzo miło jest twierdzić, że ludzie mogą to zrozumieć, ale wiele rzeczy, które wiemy, jak zrobić z komputerami kwantowymi, nie jest tak zrozumiałych”.

Kwantowa zima

„Jedną z rzeczy, których naprawdę się boimy, jest to, że składamy wszystkie te wielkie obietnice, które są wzmacniane w nagłówkach, a ludzie mogą odnieść wrażenie, że co roku w końcu wynaleźliśmy komputer kwantowy, który znowu nie nie został jeszcze opracowany w żaden znaczący sposób” — mówi Jeffrey.

Prawda jest taka, że ​​postęp jest powolny i istnieje ryzyko „kwantowej zimy”, nazwanej na cześć podobnego zjawiska w sztucznej inteligencji (AI). Zima AI miała miejsce, gdy „kilkadziesiąt lat temu było wiele nadziei i obietnic związanych ze sztuczną inteligencją”, zanim teoretyczny negatywny wynik spowodował „implozję” zainteresowania i badań w tej dziedzinie. W rezultacie przez długi czas nie prowadzono badań nad sztuczną inteligencją, a naukowcy uznali, że uzyskanie finansowania na badania jest „niemożliwe”. Właśnie dlatego sztuczna inteligencja powróciła teraz z rebrandingiem „uczenia maszynowego” (ML), mówi Jeffrey.

„Jedną z rzeczy, o które się martwimy, jest to, że coś podobnego może się wydarzyć w dziedzinie kwantowej, że ludzie po prostu zdecydują, że to nie działa”. Ale jeśli zapytasz ludzi ze środowiska naukowego i akademickiego, „powiedzą, że faktycznie idzie zgodnie z oczekiwaniami. Oś czasu przesunęła się nawet trochę do przodu, odkąd zacząłem pracować w terenie”.

Przechwyć teraz, odszyfruj później

Każda technologia ma podwójne zastosowanie: może być wykorzystana w dobrym lub złym celu. Aby wykorzystać przewagę komputerów kwantowych, musimy być w stanie złagodzić niektóre negatywne konsekwencje, „szczególnie w cyberbezpieczeństwie”, mówi Baloo. „Najlepszym sposobem na to jest zacząć już teraz”.

Rządy na całym świecie przechwytują duże ilości zaszyfrowanego ruchu internetowego z zamiarem odszyfrowania tych informacji po uruchomieniu komputera kwantowego.

„Mamy teraz komputer kwantowy i spójrz, mamy całą masę starych tajemnic”. Czasami te stare sekrety są „niezwykle przydatne” w przewidywaniu zachowania nowych rzeczy.

„Stare tajemnice wciąż mogą mieć długoterminowy wpływ” — dodaje Baloo. Dezinwestycja w technologie kwantowe oznaczałaby również dezinwestycje w technologie bezpieczeństwa potrzebne do złagodzenia wszelkich zagrożeń kwantowych.

„Jeśli masz budżet, nad którymi wątkami będziesz pracować? Te, które są w horyzoncie najbliższych pięciu lat, czy te, o których nikt nie mówi?” W rezultacie instytucje finansowe mogą nie mieć budżetu, aby przyjrzeć się swoim algorytmom kryptograficznym i temu, jak powinny je zamienić na algorytmy postkwantowe lub pieniądze na badanie możliwości komunikacji kwantowej.

„Oznacza to, że dajemy przewagę każdemu krajowi lub firmie, która potajemnie rozwijałaby taką przewagę” — mówi Baloo.