Sibos 2022: Finančni zlom – kako bo kvantna tehnologija uničila skrivnosti

Leta 2018 je Innotribe cel dan posvetil kvantnim tehnologijam (QT). Zdaj, štiri leta kasneje, se na Sibos 2022 vračajo k tej temi v "Quantum, Revisited" z Jaya Baloojem, vodjo informacijske varnosti Avast (CISO) in Stacey Jeffrey, višjo kvantno raziskovalko na CWI, nizozemskem raziskovalnem inštitutu za matematiko. in računalništvo.

S tehnologijo, kot je QT, ki obljublja, da bo revolucionirala ali dvignila panoge, in se zdi tudi stalno na obzorju, tik izven dosega, je smiselno meriti njen razvoj v letih in ne v običajnih tednih in mesecih.

Toda tehnologija je na robu nekaterih temeljnih prebojev, ki bodo, ko se bodo uresničili, za vedno spremenili naš pogled na tehnologijo, vključno s fintechom, kar bo imelo pomembne posledice za vse, od bančništva do državnih skrivnosti.

Baloo in Jeffrey sta začela z opisom, kaj kvantne tehnologije pravzaprav so. Vzdevek zajema kvantno računalništvo, kvantne komunikacije, kvantno mehaniko, kvantno simulacijo in kvantno fiziko.

Kaj kvantum?

»Velik, za katerega so ljudje morda že slišali, je, da če izdelamo računalnike, ki temeljijo na zakonih kvantne fizike, lahko počnejo določene stvari, ki na običajnem računalniku ne bi bile mogoče ali bi bile veliko počasnejše,« pravi Jeffrey.

Na primer, obstajajo določeni problemi, ki jih je mogoče rešiti veliko hitreje, kar lahko močno vpliva na finančne storitve, industrijo, znanost in razvoj novih tehnologij. Obstajajo pa tudi nove varnostne aplikacije, ki bi jih potencialno lahko zgradili s tovrstno tehnologijo, ki bi bila pravzaprav nemogoča brez uporabe kvantne mehanike.

Jeffrey pravi, da je pomembno poudariti, da so "ti kvantni računalniki nekaj, kar se še gradi" in veliko teh aplikacij prihaja tudi s potencialnimi grožnjami. Ena najbolj znanih aplikacij kvantnih računalnikov, »ko smo dejansko zgradili velike popolnoma delujoče razširljive kvantne računalnike«, bi bila njihova uporaba za napad na šifrirne sisteme, ki se danes pogosto uporabljajo, vključno s šifriranjem RSA, kriptosistemom z javnimi ključi, ki je uporablja se na primer za varen prenos podatkov v bančništvu.

Posledice za bančništvo ali samo brskanje po spletu so lahko ogromne. Asimetrični algoritmi, ki se uporabljajo za več aplikacij v finančnih storitvah, bi lahko predstavljali veliko tveganje za kibernetsko varnost, če lahko kvantni računalniki izvajajo algoritme, ki zlomijo šifriranje.

Zato organizacije, kot je Svetovni gospodarski forum, obravnavajo problem tako z vidika "groženj kot priložnosti" in izdajo dve poročili o tej temi, eno o priložnostih kvantnega gospodarstva in eno o varnosti.

"Če vemo, da prihaja kvantna ekonomija, da bo ta postkvantna prihodnost prišla, kako bomo dejansko prešli na kvantno varno mesto za upravljanje in ublažitev te grožnje?" pravi Baloo.

Hype stroj

Ker je QT še vedno v zgodnjih fazah, a obljublja toliko, obstaja tveganje, da se pojavita razočaranje in nezainteresiranost. Cikel navdušenja, ki ga širijo mediji in pozdravljajo kapitala lačne raziskovalne ustanove, bi lahko povzročil kvantno utrujenost.

Toda, pravi Baloo, "če pogledate večino inovativnih bojev, ki smo jih imeli v preteklih letih, je del razloga, da smo imeli gorivo za to inovacijo, delno zahvaljujoč temu hypeu".

V resnici je navdušenje tisto, kar spodbuja podjetja, kot so IBM, Microsoft in Google, da se sploh zavzamejo za QT, in obljubljajo ogromne dobičke z vidika naložb, vključno z reševanjem temeljnih znanstvenih in gospodarskih problemov. "In vse te obljube so tisto, od koder ta hype izhaja."

»Mislim, da bi morali porabiti ta denar za QT, ker menim, da je to zelo obetavna tehnologija,« pravi Jeffrey. Prepričana je, da obstaja veliko možnih aplikacij, vendar kot znanstvenik za Jeffreyja obstaja težava, ko "izvajamo resnično zavajajoče trditve".

"Zelo lepo je trditi, da lahko ljudje razumejo, vendar veliko stvari, ki jih znamo narediti s kvantnim računalništvom, ni tako razumljivih."

Kvantna zima

»Ene stvari, ki se je resnično bojimo, je, da dajemo vse te velike obljube, ki se poglabljajo v naslovih, in ljudje lahko dobijo vtis, da smo vsako leto končno izumili kvantni računalnik, ki pa spet ni razvit še na kakršen koli smiseln način,« pravi Jeffrey.

Resnica je, da je napredek počasen in da obstaja nevarnost "kvantne zime", imenovane po podobnem pojavu v umetni inteligenci (AI). Zima umetne inteligence se je zgodila, ko je bilo "pred nekaj desetletji veliko upanja in obljub za umetno inteligenco", preden je teoretični negativni rezultat povzročil "implozijo" zanimanja in raziskav na tem področju. Posledično dolgo ni bilo nobenih raziskav na področju umetne inteligence in raziskovalci so ugotovili, da je »nemogoče« pridobiti financiranje svojih raziskav. Zato se je AI zdaj vrnil s preimenovanjem »strojnega učenja« (ML), pravi Jeffrey.

"Ena od stvari, ki nas skrbi, je, da bi se lahko nekaj podobnega zgodilo na področju kvantne znanosti, da bi se ljudje preprosto odločili, da ne deluje." Toda če vprašate ljudi v znanosti in akademiji, »pravijo, da gre dejansko po pričakovanjih. Časovnica se je celo nekoliko premaknila naprej, odkar sem začel delati na terenu.”

Zajemite zdaj, dešifrirajte pozneje

Vsa tehnologija je dvojno uporabna: lahko se uporablja za dobro ali za slabo. Da bi izkoristili prednost kvantnega računalništva, moramo biti sposobni ublažiti nekatere negativne posledice, "zlasti v kibernetski varnosti", pravi Baloo. "Najboljši način za to je, da začnete zdaj."

Vlade po vsem svetu zajemajo velike količine šifriranega internetnega prometa z namenom, da bi te informacije dešifrirale, ko bo kvantni računalnik pripravljen in deloval.

"Zdaj imamo kvantni računalnik in poglejte, imamo cel kup starih skrivnosti." In včasih so te stare skrivnosti "super uporabne" pri napovedovanju vedenja novih stvari.

"Stare skrivnosti lahko še vedno dolgoročno vplivajo," dodaja Baloo. Dezinvestiranje v kvantu bi pomenilo tudi dezinvestiranje v varnostne tehnologije, ki so potrebne za ublažitev morebitne kvantne grožnje.

»Če imate proračun, na katerih temah boste delali? Tiste, ki so v naslednjih petih letih, ali tiste, o katerih nihče ne govori?« Posledično finančne institucije morda nimajo proračuna, da bi preučile svoje kriptografske algoritme in kako naj jih zamenjajo s postkvantnimi algoritmi ali denarja za raziskovanje priložnosti kvantne komunikacije.

»To pomeni, da dajemo prednost kateri koli državi ali podjetju, ki bi tako prednost razvijalo na skrivaj,« pravi Baloo.