Odkryto nową innowację dla komputerów kwantowych w miarę rosnącego zastosowania kryptografii
2025-04-23
dokonuje monumentalnego skoku naprzód, a ostatnie osiągnięcia otwierają nową erę dla kryptografii. Fuzja tych dwóch nowatorskich technologii może przekształcić sposób, w jaki zabezpieczamy wszystko, od bankowości internetowej po systemy głosowania.
Badacze z JP Morgan Chase, Quantinuum i innych liderów technologicznych dokonali przełomu, pokazując, jak komputery kwantowe mogą generować "certyfikowane losowe" liczby.
Te liczby, w przeciwieństwie do tych generowanych przez tradycyjne komputery, są naprawdę losowe, co czyni je nie do złamania i rewolucjonizuje sposób, w jaki chronimy wrażliwe dane. W miarę jak świat coraz bardziej polega na systemach cyfrowych, potrzeba bezpiecznych i nieprzeniknionych metod kryptograficznych nigdy nie była bardziej krytyczna.
Krok w kierunku nieprzewidywalnej i bezpiecznej kryptografii
W świecie kryptografii — używanej do zabezpieczania wszystkiego, od twojego konta bankowego po transakcje internetowe — liczby losowe odgrywają kluczową rolę.
Te liczby są niezbędne dla systemów takich jak uwierzytelnianie dwuskładnikowe i klucze dostępu, zapewniając, że tylko uprawnieni użytkownicy mogą uzyskać dostęp do określonych usług.
Jednak tradycyjne komputery zazwyczaj polegają na algorytmach do generowania liczb losowych, które, mimo że wyglądają na losowe, w rzeczywistości są przewidywalne. Jeśli hacker odkryje podstawowy wzór, może potencjalnie złamać kody zabezpieczeń i narazić system na niebezpieczeństwo.
Wyobraź sobie użycie talii kart, w której algorytm komputerowy tasuje karty za pomocą określonej sekwencji. Jeśli ta sama wartość 'seed' jest używana do ponownego tasowania kart, wynik będzie identyczny, co czyni system podatnym na atak. W tym miejscu zaczynają wkraczać komputery kwantowe, aby wprowadzić znaczący wpływ.
Przeczytaj także:
Rewolucja ekosystemu XLM napędzana przez obliczenia kwantowe, co wydarzy się następnie?Jak komputery kwantowe generują naprawdę losowe liczby
Komputery kwantowe, używające kubitów zamiast bitów binarnych, wykorzystują zasady mechaniki kwantowej, aby osiągnąć wyniki, które klasyczne komputery po prostu nie mogą dorównać.
Dzięki zjawisku superpozycji, kubity mogą istnieć w wielu stanach jednocześnie, co pozwala im generować wyniki, które nie są z góry określone, dopóki nie zostaną zaobserwowane.
Ta wewnętrzna losowość – wywodząca się z samej tkaniny mechaniki kwantowej – zapewnia, że generowane liczby są rzeczywiście losowe, a nie tylko oparte na algorytmicznej formule.
W niedawnym badaniu opublikowanym wNatura, zespół badawczy wykorzystał 56-kubitowy kwantowy komputer zatrzymany w jonach do wygenerowania ponad 70 000 certyfikowanych losowych bitów.
Proces, który zajmował zaledwie kilka sekund na bit, wymagałby połączonej mocy najlepszych superkomputerów na świecie pracujących bez przerwy, aby go skopiować.
Proces weryfikacji obejmował superkomputery w laboratoriach Argonne i Oak Ridge National Laboratories, które potwierdziły, że te liczby nie mogły zostać wygenerowane za pomocą metod klasycznych, co zapewnia, że były rzeczywiście losowe i wolne od manipulacji.
Przełamanie Bariery Kryptografii
Ten nowy poziom losowości ma ogromne implikacje dla bezpieczeństwa cyfrowego. Możliwość generowania certyfikowanych liczb losowych mogłaby zmienić sposób, w jaki zabezpieczamy wszystko, od portfeli kryptowalutowych po cyfrowe podpisy.
Na przykład, losowość zasilana kwantowo mogłaby zwiększyć bezpieczeństwo platform blockchain, takich jak Ethereum i Solana, poprzez wzmocnienie ich mechanizmów konsensusu i uczynienie ich odpornymi na manipulacje.
Duncan Jones, szef bezpieczeństwa cybernetycznego w Quantinuum, zauważył, że ten typ innowacji mógłby zapobiec poważnym naruszeniom, takim jak hack Sony PlayStation z 2010 roku, gdzie słaba generacja liczb losowych pozwoliła napastnikom na kradzież prywatnych kluczy kryptograficznych.
Takie incydenty podkreślają krytyczną potrzebę prawdziwie losowych liczb w kryptografii, które teraz mogą dostarczyć komputery kwantowe.
Droga Przed Nami dla Kryptoanalizy Opartej na Kwarcach
Choć technologia ta ma ogromny potencjał, wciąż jest w wczesnym etapie rozwoju. Proces weryfikacji obecnie wymaga użycia superkomputerów, co ogranicza jej praktyczne zastosowanie w większości organizacji.
Jednak potencjał szerszej adopcji jest na horyzoncie. Firmy takie jak Quantinuum już pracują nad bardziej dostępnymi rozwiązaniami, które mogłyby wprowadzić generowaną przez kwanty losowość do szerszej gamy urządzeń i systemów.
W niedalekiej przyszłości możemy zobaczyć komputery kwantowe zintegrowane z codziennymi urządzeniami, co pozwoli każdemu na korzystanie z ich mocy do generowania bezpiecznych, losowych liczb.
W miarę jak ta technologia dojrzewa, może to prowadzić do przyszłości, w której bezpieczeństwo cyfrowe nie będzie już tylko trudne do złamania, ale matematycznie niemożliwe do przełamania.
FAQs
Co to są komputery kwantowe i jak działają?
Komputery kwantowe używają kubitów, które istnieją w wielu stanach jednocześnie, dzięki zjawisku superpozycji. Pozwala to na wykonywanie niektórych obliczeń wykładniczo szybciej niż komputery klasyczne, co czyni je idealnymi do zadań takich jak generowanie liczb losowych.
Dlaczego przypadkowość jest ważna w kryptografii?
Liczby losowe są kluczowe w kryptografii, ponieważ zabezpieczają systemy takie jak uwierzytelnianie dwuetapowe, podpisy cyfrowe i szyfrowanie. Bez prawdziwej losowości, te systemy mogą być narażone na ataki hakerskie.
Jak komputery kwantowe poprawiają kryptografię?
Komputery kwantowe generują certyfikowane liczby losowe, które są nieprzewidywalne i nie do złamania, w przeciwieństwie do tradycyjnych komputerów, które opierają się na przewidywalnych algorytmach. Gwarantuje to silniejsze szyfrowanie i ulepszone bezpieczeństwo cyfrowe.
Czy komputery kwantowe mogą być wykorzystywane w codziennych zastosowaniach?
Chociaż obliczenia kwantowe są nadal na wczesnym etapie, mają potencjał do zrewolucjonizowania bezpieczeństwa cyfrowego. W przyszłości kryptografia oparta na kwantach mogłaby być dostępna w urządzeniach konsumenckich, co uczyniłoby transakcje cyfrowe bardziej bezpiecznymi.
Jakie są rzeczywiste korzyści z losowości generowanej przez kwanty?
Certyfikowana losowość kwantowa może poprawić bezpieczeństwo platform blockchain, zapobiegać manipulacji danymi i chronić wrażliwe informacje w aplikacjach takich jak bankowość internetowa, bezpieczne przesyłanie wiadomości i inne.
Zastrzeżenie: Treść tego artykułu nie stanowi porady finansowej ani inwestycyjnej.
