کوانٹم کمپیوٹنگ: کیا یہ چند سالوں میں کرپٹو سیکیورٹی کو توڑ دے گا؟

ڈیجیٹل سیکیورٹی، ہم ترقی کرتے ہیں، رازداری

موجودہ خفیہ نگاری کے حفاظتی طریقے دیکھتے ہیں - کوانٹم کمپیوٹنگ آپ کے لنچ کے لیے آ رہی ہے۔

کیمرون کیمپ

27 جولائی 2023  •  , 3 منٹ پڑھیں

اگر تیز رفتاری سے جس سے گوگل جیسے گروپس کوانٹم کمپیوٹرز کو تیز کر رہے ہیں، اسی طرح کرپٹوگرافک الگورتھم کو ٹھیک کرنے یا تبدیل کرنے کے لیے شاٹ کلاک بھی گرا دیتا ہے، اس سے پہلے کہ وہ کافی حد تک کریک ایبل ہو جائیں، ہر چیز کو محفوظ بنانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ وجہ: کمپیوٹنگ کا بنیادی ڈھانچہ - بٹ - کو کوبٹ ('کوانٹم بٹ' کے لئے مختصر) کہلانے والی چیز میں ہر ایک میں بڑے پیمانے پر ڈیٹا پر مشتمل کرنے کے لئے نئی شکل دی جاتی ہے۔ دعویٰ کرنے کے بعد کوانٹم بالادستی 2019 میں واپس، گوگل کوانٹم اے آئی نے اب بنایا ہے۔ کمپیوٹر کی دوسری نسل جو کہ ریکارڈ وقت میں ان کی پاگل مقدار کو ہضم اور اس پر کارروائی کر سکتا ہے، جس سے وہ توثیق پر ہتھوڑا مار سکتے ہیں جب تک کہ یہ ٹوٹ نہ جائے۔

اور یہ تو ابھی آغاز ہے۔

کوانٹم کمپیوٹنگ ایک مشہور نرالی - لیکن امید افزا - ٹیکنالوجی ہے، جو شور کے مشکل مسائل کے لیے انتہائی حساس ہے جس نے ٹیکنالوجی کو خراب کر دیا ہے، جس کی وجہ سے وہ نڈر ہو جاتے ہیں۔ لیکن زیادہ سے زیادہ استعمال کے قابل ہونے کے لیے انہیں کافی خاموش رکھیں، اور آپ بنیادی طور پر کمپیوٹنگ کی طاقت کو بڑے پیمانے پر تبدیل کر دیتے ہیں۔

ایسا کرنے کے لیے، شور کو کم کرنے اور پھر بھی قابل استعمال معلومات حاصل کرنے کا ایک نیا نظام رینڈم سرکٹ سیمپلنگ (RCS) نامی اسکیم کا استعمال کرتا ہے، جو Sycamore کوانٹم پروسیسر پر پچھلی نسل کے 70-qubit کے مقابلے میں 53-qubit پروسیسنگ کی اجازت دیتا ہے۔ پروسیسنگ پاور میں یہ بہت بڑا فرق ہے۔ اس سے بھی زیادہ کوبٹ پروسیسنگ کی طرف دھکیلنے کی خاطر خواہ کوششیں کی جا رہی ہیں اگر ٹیک یا تو کوانٹم کو کم شور کر سکتی ہے، بڑھتے ہوئے شور کے درمیان اپنی کارکردگی کو بہتر بنا سکتی ہے، یا غالباً، دونوں۔

یہاں تک کہ کمپیوٹنگ طاقت کی موجودہ سطح کے باوجود، ٹیم کا تخمینہ ہے، "ہم یہ نتیجہ اخذ کرتے ہیں کہ ہمارا مظاہرہ مضبوطی سے ماورائے کلاسیکی کوانٹم کمپیوٹیشن کے نظام میں ہے۔" بنیادی طور پر، اس کا مطلب یہ ہے کہ دنیا اب جو بھی سپر کمپیوٹرز استعمال کر رہی ہے وہ تیزی سے ڈائنوسار بن جائیں گے، جو کل کے مین فریم کی کمپیوٹنگ پاور کو سمارٹ فون میں کم کرنے کے مترادف ہے جو شاید آپ اپنی جیب میں بیٹھے ہوں۔ اور یہ صرف کمپیوٹنگ کی رفتار کا پیمانہ نہیں ہے: کوانٹم کمپیوٹنگ فطرت کے لحاظ سے بڑے پیمانے پر متوازی ہے، جس میں کیوبٹس ایک ہی وقت میں بہت سی چیزوں کو مؤثر طریقے سے گننے کے قابل ہیں۔

ایک سائنس فائی فلم کے سیٹ کی طرح نظر آتے ہوئے، گوگل کی ٹیم کی طرف سے تازہ ترین داخلہ زبردست رفتار کے ریکارڈ قائم کر رہا ہے اور مزید وعدے کر رہا ہے۔ یہ مستقبل کے مشین بیٹری ڈرون کے لئے پیدائش کی سہولت کی طرح بھی لگتا ہے، لیکن ابھی تک اس میں سے کوئی بھی نہیں ہے۔

اس کا مطلب ہے کہ ہم جو کرپٹوگرافی ہر روز استعمال کرتے ہیں اس سے وہ تصدیق ہوتی ہے جسے ہم استعمال کرتے ہیں - ہر چیز کے لیے - توثیق کو اندازہ لگانا یا ریورس انجینئر بنانے کے لیے بہت مشکل بناتا ہے، بس مزید ریورس انجینئر ایبل ہو گیا ہے۔ وسیع استعمال میں موجودہ کرپٹوگرافک ٹوکن ان کی حفاظت کی خرابی کی بنیاد پر ہے کہ آیا موجودہ پریکٹیکل کمپیوٹنگ پلیٹ فارم کچھ عملی ٹائم فریم کے اندر لاک کو کریک کرنے کے لیے صحیح امتزاج کا اندازہ لگانے کے لیے کافی امتزاج کے ذریعے اعادہ کر سکتے ہیں۔ یہاں تک کہ وسیع استعمال میں جدید کرپٹوگرافی کے ساتھ جدید سپر کمپیوٹرز کا استعمال کرتے ہوئے، صحیح امتزاج کا اندازہ لگانے میں سال، ممکنہ طور پر کئی سال لگ سکتے ہیں۔
لیکن جدید سپر کمپیوٹرز کئی سالوں میں جس چیز کا اندازہ لگا سکتے ہیں، RCS استعمال کرنے والے Sycamore پروسیسر کی دوسری نسل سیکنڈوں یا منٹوں میں اندازہ لگا سکتی ہے، یعنی یہ موجودہ "کلاسیکی کمپیوٹر" سیکیورٹی الگورتھم کو ممکنہ طور پر توڑ سکتا ہے۔

ہم انکرپشن کے لیے آگے کیا استعمال کریں گے؟ کوانٹم کمپیوٹنگ کا استعمال کرتے ہوئے ان سے کہیں زیادہ پیچیدہ کمپیوٹنگز تیار کرنے کے لیے مطالعہ کا ایک شعبہ ہے جس کا اندازہ لگانا زیادہ مشکل ہوگا۔ یہ جزوی طور پر موجودہ عملی حدود میں اضافہ کی وجہ سے جسے کلاسیکل کمپیوٹنگ کے ذریعہ "بے ترتیب نمبر" سمجھا جاتا ہے، جو پھر خفیہ نگاری میں استعمال ہونے والے زیادہ محفوظ الگورتھم کا بیج بن جاتا ہے۔ اس کے بعد بھی، جب نیا کوانٹم "قاتل ایپ" ہوتا ہے، تو اسے شروع ہونے میں برسوں لگیں گے۔ جو حملہ آور کے حق میں ہے۔

یہاں تک کہ اگر یہ تیزی سے شروع ہو گیا ہے، تو اس بات کا بہت امکان نہیں ہے کہ وہاں موجود حفاظتی گیجٹس کی بھیڑ (سوچیں کہ پورے انٹرنیٹ کے لیے روٹنگ ہارڈویئر، یا حکومتی سطح کے کرپٹوگرافک ٹوکن ٹیک) ابتدائی طور پر ہارڈ ویئر کے اہم اپ گریڈ کے بغیر نئے اسکیموں کو اپنانے کے قابل ہوں گے۔ .

ایسا نہیں ہے کہ برے اداکار ختم ہوجائیں گے اور ایک کوانٹم سپر کمپیوٹر بنائیں گے - وہ بہت بڑا اور مہنگا ہے - لیکن عام طور پر قومی ریاست کے مشتبہ افراد یقینی طور پر آرڈر دینے میں دلچسپی رکھتے ہیں۔

کوانٹم کمپیوٹنگ AI/ML انجنوں کو تیزی سے تیز کرنے کا وعدہ بھی کرتی ہے جس کا تصور کرنا مشکل ہے۔ اس میں حیرت انگیز طور پر پیچیدہ مسائل کو حل کرنے میں شامل کریں جیسے موسم کی ماڈلنگ، یا اعداد و شمار کے بڑے ڈھیروں کا احساس کرنا جو مشکل لگتے ہیں، جیسے پیچیدہ خطرات تلاش کرنا، اور آپ رغبت دیکھ سکتے ہیں۔

دریں اثنا، ہم اب بھی کوشش کر رہے ہیں کہ لوگ ملٹی فیکٹر توثیق کو اپنائیں، لہذا سیکیورٹی کی بنیادی باتیں اب بھی لاگو ہوتی ہیں، اور مستقبل میں کچھ وقت کے لیے رہیں گی۔ لیکن ایک کوانٹم کمپیوٹنگ پلیٹ فارم آپ کے مستقبل میں ہوگا۔ ہو سکتا ہے، ایک دن یہ آئی فون 73 کے طور پر آپ کی جیب میں ہو گا۔