A China quebrou a barreira quântica?

O maior pesadelo para os especialistas em segurança cibernética é alguém usando um quantum para fatorar os grandes números subjacentes aos nossos sistemas de criptografia existentes, desde bancos e mercados financeiros até acesso seguro a bancos de dados em todo o mundo.

Ao contrário dos hacks convencionais, tal ataque seria furtivo e virtualmente indetectável, enquanto quebrar um sistema de criptografia significa essencialmente quebrar todos eles simultaneamente.

Significa acordar para um mundo onde todos os segredos e todos os dados confidenciais estão expostos aos inimigos mais mortais da América.

Esse é o cenário que assombra os esforços do governo federal em 2022 para fazer com que todas as agências federais desenvolvam um cronograma de quando estarão com segurança quântica. Enquanto isso, no QAIIAQ
fizemos uma parceria com a Oxford Economics para publicar dois relatórios econométricos sobre os danos catastróficos que tal ataque causaria à rede elétrica nacional; para o mercado de criptomoedas; e um novo relatório sobre o possível impacto no

Reserva Federal.

A questão urgente é: em quanto tempo os computadores quânticos serão capazes de tal ataque – como diz o jargão, quando um “computador quântico criptograficamente relevante” será uma realidade. Por causa dos grandes desafios de engenharia de alinhar bits quânticos “emaranhados” suficientes, ou seja, trabalho simultâneo, para fazer o levantamento pesado da fatoração, os céticos insistem que tal evento está em algum lugar distante no futuro, se é que alguma vez.

Agora, os cientistas chineses afirmam que abriram caminho para esse futuro. Tipo de.

Em um novo artigo, Cientistas chineses afirmam ter desenvolvido um algoritmo que pode quebrar uma noz de criptografia muito difícil, ou seja, RSA de 2048 bits, usando um computador quântico de 372 qubits. Seu algoritmo vai além daquele criado por Peter Shor na década de 1990, que é a base teórica da capacidade de descriptografia da computação quântica, usando ainda outro algoritmo desenvolvido pelo matemático alemão Claus-Peter Schnorr, que em 2022 declarou que era possível fatorar grandes números mais eficientemente do que o algoritmo de Shor - com tanta eficiência que você poderia quebrar o código RSA mesmo com um computador clássico.

Os chineses dizem que provaram que é possível descriptografar o RSA de 2048 bits, usando um computador clássico com apenas 10 qubits emaranhados. Isso não é tarefa fácil, dado o fato de que outros especialistas disseram cracking 2048 RSA não poderia ser feito com menos de 20 milhões de qubits, se é que pode ser feito.

A equipe chinesa insiste que quebrou o RSA de 48 bits usando um sistema híbrido baseado em computador quântico de 10 qubits e poderia fazer o mesmo para 2048 bits se tivesse acesso a um computador quântico com pelo menos 372 qubits. Isso está quase ao alcance dos computadores quânticos de hoje. Por exemplo, a IBMIBM
recentemente anunciado Osprey possui 433 qubits.

Se essas alegações forem verdadeiras, então um computador quântico decifrador está ao virar da esquina tecnológica. Mas o relatório provocou muitas dúvidas, algumas até mesmo rotulando-o de farsa.

Os críticos estão céticos de que o processo descrito pelo algoritmo de Schnorr seja verdadeiramente escalável, como afirma o relatório. A equipe chinesa até admite que “a aceleração quântica do algoritmo não é clara devido à convergência ambígua de QAOA”, que é a sub-rotina quântica usada para resolver o quebra-cabeça dos números primos e quebrar o RSA. Isso sugere que eles não sabem se seu algoritmo funcionará quando for testado com um número maior de qubits em um computador genuíno.

É um pouco como alguém alegando que encontrou uma maneira de pousar uma espaçonave na lua porque construiu um foguete em seu quintal que pulou a cerca no quintal do vizinho.

Ainda assim, ele pode ter calculado mal a distância, mas tem as ferramentas certas em mãos.

Nesse sentido, o que os chineses fizeram é direcionalmente significativo. Aprofundando o trabalho, vemos que seus resultados vieram usando um sistema híbrido, ou seja, que combina elementos clássicos e quânticos para seus cálculos. Esse sistema já foi usado antes na pesquisa chinesa de quebra de códigos quânticos, cujo perfil eu tracei em uma coluna anterior.

Isso significa que você não precisa ter um computador quântico monolítico de grande escala para fazer a descriptografia - a máquina quântica teoricamente livre de erros que pode estar finalmente pronta em 2040. Com ferramentas híbridas, você pode começar a trabalhar no processo agora mesmo, na era dos computadores quânticos “ruidosos” propensos a erros de hoje.

É por isso que o governo Biden acertou em emitir ordens executivas como Memorando de Segurança Nacional 10 para pressionar as agências a adotar padrões de segurança quântica mais cedo ou mais tarde, enquanto o Congresso aprovou o Lei de preparação para segurança cibernética quântica, patrocinado pela primeira vez pelo congressista da Califórnia, Ro Khanna. Ao mesmo tempo, nosso governo precisa acelerar seus esforços na corrida para a descriptografia quântica, não apenas por meio do quantum, mas também pela rota híbrida.

Enquanto isso, empresas e instituições privadas precisam acelerar sua própria adoção de soluções quânticas seguras para o futuro de seus dados e redes.

Porque a linha do tempo para o Q-Day fica um pouco mais curta a cada vez.