By Kenna Hughes-Castleberry publicado em 16 de setembro de 2022
A segurança cibernética aprimorada é um grande benefício para a computação quântica, mas como essa nova tecnologia ajudará a tornar isso realidade (PC Adi Goldstein em UnSplash.com)
Embora os computadores quânticos ofereçam muitos benefícios como eficiência e resolução de problemas mais complicados, um dos maiores benefícios que muitos esperam é uma melhoria na segurança cibernética. Como os especialistas prevêem que os EUA gastarão cerca de US$ 10 bilhões na cibersegurança até 2027, esta indústria tornar-se-á cada vez mais relevante. Devido a naturezas inerentes, como sobreposição or emaranhamento, a computação quântica pode fornecer segurança de próximo nível, o que poderá sugerir grandes mudanças para a indústria da computação como um todo. Muitos também estão preocupados que este próximo nível de segurança possa trazer mais problemas do que benefícios, tornando a discussão sobre a questão quântica na segurança cibernética uma discussão bastante acalorada.
Processos atuais de segurança cibernética
A cibersegurança refere-se simplesmente a proteger informações confidenciais dentro de um sistema digital contra exposição. Muitos computadores já estão fazendo isso usando criptografia práticas. A criptografia é executada em algoritmos e existem dois tipos principais de algoritmos na criptografia clássica. Um é criptografia simétrica, onde a mesma chave é usada para criptografar e descriptografar dados. Em contraste, criptografia assimétrica usa duas chaves diferentes, uma chave de criptografia (geralmente chamada de chave pública) e uma chave de descriptografia (geralmente chamada de chave privada) para compartilhar dados com segurança. Como essas chaves podem ser feitas de números aleatórios usando algoritmos, as equipes de computação quântica esperam desenvolver uma próxima geração dessas chaves. algoritmos usando propriedades quânticas específicas.
Uma guerra de algoritmos
Graças ao quantum emaranhamento, qubits (o núcleo de um computador quântico) podem ser inerentemente conectados. Isso permite redundância no compartilhamento de informações, pois mais qubits emaranhados podem ser enviados e reduzem a quantidade de informações absorvidas ou degradadas. Como o emaranhamento é um estado frágil, pode ser quebrado ou degradado por influências externas. Isso significa que qubits emaranhados também podem ser degradados se alguma outra fonte os ler além do remetente ou destinatário, tornando as informações mais seguras. Além do emaranhamento, algoritmos quânticos podem ser executados para criar chaves de criptografia mais rápidas usando geradores de números aleatórios, bem como resolver códigos de descriptografia com mais rapidez. Esses fatores dão aos computadores quânticos uma vantagem significativa em segurança cibernética.
Os computadores quânticos também podem executar vários algoritmos ao mesmo tempo, tornando-os eficientes na criptografia e na quebra de códigos com velocidades recordes. Embora esta tecnologia possa trazer benefícios para a segurança cibernética, muitos também estão preocupados com o facto de que, se estes computadores forem mais difundidos, a Internet poderá tornar-se menos segura, uma vez que algoritmos de segurança mais antigos serão facilmente quebrados por estes novos computadores. Um desses indivíduos é Walid Rjaibi, Distinguido Engenheiro da IBM e Diretor Técnico de Segurança de Dados da IBM. Rjaibi, juntamente com outros dois autores, escreveu um extenso Denunciar para a IBM sobre os benefícios e riscos da computação quântica na segurança cibernética. “Como a maioria na indústria, meu foco até agora tem sido abordar os riscos que os computadores quânticos representam para a segurança cibernética”, explicou Rjaibi. “Como você já deve saber, os computadores quânticos serão capazes, em algum momento no futuro, de quebrar alguns dos principais algoritmos criptográficos em uso hoje, como RSA, Diffie-Hellman e outros. Portanto, muito trabalho foi feito para criar algoritmos alternativos que sejam seguros mesmo contra ataques de entidades maliciosas usando computadores quânticos.” Isto cria uma guerra constante de algoritmos, à medida que os algoritmos são quebrados por um computador quântico, e novos algoritmos devem ser criados para manter a segurança. Outras empresas como QuSecure foco na segurança cibernética da computação pós-quântica. De acordo com um recente QuSecure webinar, cofundador e COO da empresa, Skip Sanzeri afirmou: “A ameaça parece estar piorando por aí”.
Muitos como Rjaibi estão preocupados com o facto de aqueles que possuem estes computadores poderem ter uma vantagem na descodificação das mensagens dos outros, ou na encriptação das suas próprias mensagens que poucos conseguem ler, uma vez que os computadores quânticos são actualmente utilizados apenas por um grupo seleccionado. Para superar este possível período de desigualdade, empresas como KETS A Quantum Security está tentando tornar esta tecnologia mais acessível a outras pessoas que usam tecnologia de chip integrado e arquitetura flexível para redes. “A KETS está desenvolvendo tecnologias de segurança quântica de ponta que podem realizar tarefas criptográficas específicas de maneira comprovadamente segura”, explicou o CEO e cofundador da KETS Chris Erven. “Além do máximo em segurança, somos os pioneiros em trazer uma abordagem baseada em chip para essas soluções. O que isto significa para os clientes é que seremos capazes de reduzir os custos destes sistemas em escala (uma barreira importante), bem como desenvolver uma variedade de formatos diferentes que são menores e muito mais facilmente integrados (outra barreira importante). .” Sistemas como estes podem ajudar a reduzir o custo desta tecnologia e tornar a criptografia quântica mais difundida.
Uma rede pós-quântica
Para quem olha para o futuro, para além da guerra dos algoritmos e para quando esta tecnologia estiver mais acessível, surgem outras questões. Principalmente, à medida que a criptografia quântica se torna o próximo nível de segurança cibernética, qual é o nível além disso? Como a segurança cibernética é uma indústria em constante evolução (principalmente entre hackers e desenvolvedores), a tecnologia quântica pode ser apenas uma fase da evolução, mas pode ser a fase mais importante, mudando a indústria da segurança cibernética para um mundo pós-quântico.
Kenna Hughes-Castleberry é redatora da Inside Quantum Technology e comunicadora científica da JILA (uma parceria entre a University of Colorado Boulder e o NIST). Suas batidas de escrita incluem tecnologia profunda, metaverso e tecnologia quântica.
