Post-Quantum Cryptography: Η Νέα Κρυπτογράφηση που Ετοιμάζεται για την Εποχή των Κβαντικών Υπολογιστών

Κάθε φορά που μπαίνουμε σε μία τραπεζική εφαρμογή, αγοράζουμε κάτι online, στέλνουμε ένα ασφαλές μήνυμα ή επισκεπτόμαστε μία ιστοσελίδα μέσω HTTPS, στο παρασκήνιο λειτουργούν πολύπλοκα συστήματα κρυπτογράφησης.

Δεν τα βλέπουμε.

Σπάνια τα σκεφτόμαστε.

Όμως χωρίς αυτά, μεγάλο μέρος του σύγχρονου διαδικτύου δεν θα μπορούσε να λειτουργήσει με ασφάλεια.

Η κρυπτογράφηση προστατεύει:

• τραπεζικές συναλλαγές,
• emails,
• προσωπικά δεδομένα,
• κρατικές επικοινωνίες,
• επιχειρηματικά συστήματα,
• ψηφιακές υπογραφές,
• ηλεκτρονικές αγορές.

Υπάρχει όμως ένα πρόβλημα.

Οι σημερινές μέθοδοι κρυπτογράφησης σχεδιάστηκαν σε μία εποχή όπου οι υπολογιστές λειτουργούσαν με τους κλασικούς νόμους της πληροφορικής.

Η εμφάνιση των κβαντικών υπολογιστών δημιουργεί μία εντελώς διαφορετική υπολογιστική πραγματικότητα.

Και παρότι οι σημερινοί κβαντικοί υπολογιστές δεν είναι ακόμη σε θέση να «σπάσουν» μαζικά τη σύγχρονη κρυπτογράφηση, οι κυβερνήσεις και οι μεγαλύτεροι τεχνολογικοί οργανισμοί του κόσμου προετοιμάζονται ήδη για αυτή την πιθανότητα.

Η νέα τεχνολογία ονομάζεται:

Post-Quantum Cryptography — μετακβαντική κρυπτογραφία.

Τι είναι η Post-Quantum Cryptography;

Η Post-Quantum Cryptography ή PQC είναι μία νέα γενιά κρυπτογραφικών αλγορίθμων που σχεδιάζονται ώστε να παραμένουν ασφαλείς ακόμη και απέναντι σε μελλοντικούς ισχυρούς κβαντικούς υπολογιστές.

Το σημαντικό είναι ότι δεν απαιτείται ένας κβαντικός υπολογιστής για να χρησιμοποιηθούν αυτοί οι αλγόριθμοι.

Οι τεχνικές PQC μπορούν να λειτουργούν σε συμβατικούς υπολογιστές, smartphones, servers και δίκτυα.

Ο στόχος είναι η αντικατάσταση συγκεκριμένων σημερινών τεχνικών κρυπτογράφησης με νέες μαθηματικές μεθόδους που θεωρούνται πολύ πιο δύσκολο να παραβιαστούν ακόμη και με κβαντική υπολογιστική ισχύ.

Γιατί οι κβαντικοί υπολογιστές απειλούν την κρυπτογράφηση;

Η απάντηση βρίσκεται στον τρόπο με τον οποίο λειτουργεί μεγάλο μέρος της σημερινής ασφάλειας του διαδικτύου.

Ορισμένα συστήματα δημόσιου κλειδιού βασίζονται σε μαθηματικά προβλήματα που είναι εξαιρετικά δύσκολο να λυθούν από έναν κλασικό υπολογιστή.

Για παράδειγμα, ορισμένοι αλγόριθμοι βασίζονται:

• στην παραγοντοποίηση πολύ μεγάλων αριθμών,
• ή σε προβλήματα που σχετίζονται με ελλειπτικές καμπύλες.

Για έναν συμβατικό υπολογιστή, η επίλυσή τους σε πρακτική κλίμακα μπορεί να απαιτεί μη ρεαλιστικά μεγάλο χρόνο.

Ένας αρκετά ισχυρός κβαντικός υπολογιστής όμως θα μπορούσε θεωρητικά να αλλάξει ριζικά αυτή την ισορροπία.

Ο αλγόριθμος του Shor

Το 1994 ο μαθηματικός Peter Shor παρουσίασε έναν κβαντικό αλγόριθμο που έγινε μία από τις σημαντικότερες ανακαλύψεις στην ιστορία της κβαντικής πληροφορικής.

Ο Shor’s Algorithm μπορεί θεωρητικά, σε έναν αρκετά ισχυρό και διορθωμένο από σφάλματα κβαντικό υπολογιστή, να επιλύσει πολύ αποδοτικότερα προβλήματα πάνω στα οποία βασίζονται ευρέως χρησιμοποιούμενα συστήματα δημόσιου κλειδιού.

Μεταξύ αυτών περιλαμβάνονται τεχνικές που σχετίζονται με:

• RSA,
• Diffie-Hellman,
• κρυπτογραφία ελλειπτικών καμπυλών.

Ακριβώς γι’ αυτό το quantum computing δεν αποτελεί μόνο ένα νέο εργαλείο υπολογιστικής ισχύος.

Δημιουργεί και μία νέα πρόκληση κυβερνοασφάλειας.

Για το πώς λειτουργούν οι κβαντικοί υπολογιστές, τα qubits και οι κβαντικοί αλγόριθμοι μπορείς να διαβάσεις αναλυτικά στο άρθρο του YourNews Κβαντικοί Υπολογιστές: Η Τεχνολογία που Μπορεί να Αλλάξει τον Ψηφιακό Κόσμο.

Σημαίνει αυτό ότι το internet κινδυνεύει σήμερα;

Όχι με την έννοια ότι κάποιος διαθέτει σήμερα έναν κβαντικό υπολογιστή ικανό να αποκρυπτογραφεί μαζικά τις σύγχρονες ασφαλείς επικοινωνίες.

Η τεχνολογία δεν έχει φτάσει ακόμη σε αυτό το επίπεδο.

Οι σημερινοί κβαντικοί υπολογιστές εξακολουθούν να αντιμετωπίζουν σημαντικές δυσκολίες:

• θόρυβο,
• υψηλά ποσοστά σφαλμάτων,
• περιορισμένο αριθμό αξιόπιστων qubits,
• δυσκολία κλιμάκωσης,
• ανάγκη για πολύπλοκη διόρθωση λαθών.

Το πρόβλημα όμως είναι ότι η μετάβαση της παγκόσμιας ψηφιακής υποδομής σε νέα κρυπτογραφικά πρότυπα μπορεί να χρειαστεί πολλά χρόνια.

Για αυτό η προετοιμασία γίνεται πριν εμφανιστεί η πραγματική απειλή.

Το “Harvest Now, Decrypt Later”

Ίσως η πιο σημαντική αιτία για την οποία οργανισμοί προετοιμάζονται ήδη είναι μία στρατηγική γνωστή ως:

Harvest Now, Decrypt Later.

Η ιδέα είναι απλή.

Ένας επιτιθέμενος μπορεί να υποκλέψει σήμερα κρυπτογραφημένα δεδομένα.

Δεν μπορεί να τα διαβάσει.

Μπορεί όμως να τα αποθηκεύσει.

Και αν στο μέλλον εμφανιστούν κβαντικοί υπολογιστές που μπορούν να σπάσουν την κρυπτογράφηση, να προσπαθήσει τότε να τα αποκρυπτογραφήσει.

Το πρόβλημα είναι ιδιαίτερα σοβαρό για πληροφορίες που πρέπει να παραμείνουν απόρρητες για πολλά χρόνια.

Για παράδειγμα:

• κρατικά μυστικά,
• στρατιωτικές πληροφορίες,
• ιατρικά δεδομένα,
• εμπορικά μυστικά,
• ευαίσθητη έρευνα.

Άρα η κβαντική απειλή μπορεί να αφορά δεδομένα που αποθηκεύονται σήμερα, ακόμη και αν η πραγματικά ισχυρή κβαντική υπολογιστική βρίσκεται ακόμη στο μέλλον.

Γιατί δεν δημιουργούμε απλώς μεγαλύτερους κωδικούς;

Αυτό μπορεί να βοηθήσει σε ορισμένα είδη κρυπτογράφησης, αλλά δεν λύνει όλα τα προβλήματα.

Στη συμμετρική κρυπτογράφηση, όπου χρησιμοποιείται το ίδιο μυστικό κλειδί για κρυπτογράφηση και αποκρυπτογράφηση, οι επιπτώσεις της κβαντικής υπολογιστικής μπορούν σε αρκετές περιπτώσεις να αντιμετωπιστούν με μεγαλύτερα κλειδιά.

Το μεγαλύτερο πρόβλημα αφορά συγκεκριμένα συστήματα δημόσιου κλειδιού.

Εκεί ο Shor’s Algorithm μπορεί θεωρητικά να αλλάξει ριζικά το επίπεδο ασφάλειας.

Για αυτό χρειάζονται εντελώς διαφορετικές μαθηματικές προσεγγίσεις.

Πώς λειτουργεί η νέα κρυπτογράφηση;

Οι αλγόριθμοι post-quantum cryptography βασίζονται σε μαθηματικά προβλήματα που θεωρούνται δύσκολα τόσο για συμβατικούς όσο και για κβαντικούς υπολογιστές.

Μία από τις σημαντικότερες κατηγορίες είναι η:

lattice-based cryptography — κρυπτογραφία βασισμένη σε πλέγματα.

Σε πολύ απλοποιημένη μορφή, τα προβλήματα αυτά αφορούν εξαιρετικά πολύπλοκες μαθηματικές δομές σε χώρους πολλών διαστάσεων.

Οι καλύτεροι γνωστοί κλασικοί και κβαντικοί αλγόριθμοι δεν μπορούν σήμερα να λύσουν αποτελεσματικά συγκεκριμένα τέτοια προβλήματα όταν οι παράμετροι έχουν επιλεγεί σωστά.

Τι είναι το ML-KEM;

Ένα από τα σημαντικότερα νέα πρότυπα ονομάζεται:

ML-KEM — Module-Lattice-Based Key-Encapsulation Mechanism.

Προέρχεται από τον αλγόριθμο που ήταν προηγουμένως γνωστός ως CRYSTALS-Kyber.

Χρησιμοποιείται για τη δημιουργία ενός κοινού μυστικού κλειδιού ανάμεσα σε δύο μέρη που επικοινωνούν.

Με απλά λόγια:

ο browser και ο server πρέπει κάπως να συμφωνήσουν σε ένα μυστικό.

Αυτό το μυστικό μπορεί στη συνέχεια να χρησιμοποιηθεί για την ασφαλή κρυπτογράφηση της επικοινωνίας.

Το NIST το τυποποίησε ως FIPS 203.

Τι είναι το ML-DSA;

Η κρυπτογράφηση δεν αφορά μόνο την απόκρυψη πληροφοριών.

Χρειαζόμαστε επίσης έναν τρόπο να αποδεικνύουμε:

ποιος υπέγραψε κάτι.

Εδώ χρησιμοποιούνται οι ψηφιακές υπογραφές.

Το ML-DSA — Module-Lattice-Based Digital Signature Algorithm αποτελεί νέο πρότυπο ψηφιακών υπογραφών.

Βασίζεται στον αλγόριθμο που ήταν γνωστός ως CRYSTALS-Dilithium.

Το NIST τον δημοσίευσε ως:

FIPS 204.

Οι ψηφιακές υπογραφές είναι κρίσιμες για:

• πιστοποιητικά,
• λογισμικό,
• ηλεκτρονικά έγγραφα,
• αυθεντικοποίηση,
• secure updates.

Τι είναι το SLH-DSA;

Υπάρχει επίσης το:

SLH-DSA — Stateless Hash-Based Digital Signature Algorithm.

Το συγκεκριμένο πρότυπο βασίζεται στον αλγόριθμο SPHINCS+ και χρησιμοποιεί τεχνικές που στηρίζονται σε hash functions.

Τυποποιήθηκε ως:

FIPS 205.

Έτσι το NIST δημιούργησε περισσότερες από μία επιλογές για την προστασία διαφορετικών τύπων ψηφιακών συστημάτων.

Το 2024 ήταν σημείο καμπής

Στις 13 Αυγούστου 2024, το National Institute of Standards and Technology των ΗΠΑ δημοσίευσε επίσημα τα πρώτα τρία βασικά πρότυπα post-quantum cryptography:

• FIPS 203 — ML-KEM
• FIPS 204 — ML-DSA
• FIPS 205 — SLH-DSA

Αυτό ήταν ένα σημαντικό ορόσημο.

Η μετακβαντική κρυπτογραφία πέρασε από το στάδιο:

«ερευνούμε πιθανούς αλγόριθμους»

στο στάδιο:

«έχουμε επίσημα πρότυπα και μπορούμε να ξεκινήσουμε τη μετάβαση».

Γιατί χρειάστηκαν τόσα χρόνια;

Η δημιουργία ενός νέου κρυπτογραφικού αλγορίθμου είναι εξαιρετικά δύσκολη.

Δεν αρκεί να φαίνεται ασφαλής.

Πρέπει χιλιάδες ερευνητές σε όλο τον κόσμο να προσπαθήσουν να τον σπάσουν.

Το NIST ξεκίνησε τη διαδικασία τυποποίησης post-quantum cryptography το 2016.

Υποβλήθηκαν δεκάδες διαφορετικές προτάσεις.

Οι αλγόριθμοι εξετάστηκαν για χρόνια ως προς:

• ασφάλεια,
• ταχύτητα,
• απαιτήσεις μνήμης,
• μέγεθος κλειδιών,
• πρακτική εφαρμογή.

Η διαδικασία περιλάμβανε πολλαπλούς γύρους δημόσιας αξιολόγησης.

Γιατί το NIST συνεχίζει να ψάχνει νέους αλγόριθμους;

Η κρυπτογραφία δεν πρέπει να εξαρτάται αποκλειστικά από μία τεχνική.

Αν στο μέλλον βρεθεί μία νέα μαθηματική αδυναμία, είναι χρήσιμο να υπάρχουν εναλλακτικές λύσεις.

Για αυτό το NIST συνεχίζει να αξιολογεί και άλλους αλγόριθμους.

Τον Μάρτιο του 2025 επέλεξε τον HQC για μελλοντική τυποποίηση ως επιπλέον μηχανισμό key encapsulation.

Το γεγονός ότι η διαδικασία συνεχίζεται δείχνει ότι η post-quantum cryptography δεν είναι ένα «τελειωμένο προϊόν».

Είναι ένα οικοσύστημα που εξελίσσεται.

Post-Quantum Cryptography και Quantum Cryptography δεν είναι το ίδιο

Οι δύο όροι μοιάζουν αλλά περιγράφουν διαφορετικά πράγματα.

Post-Quantum Cryptography

Χρησιμοποιεί μαθηματικούς αλγόριθμους που μπορούν να τρέξουν σε σημερινούς υπολογιστές.

Quantum Cryptography

Χρησιμοποιεί άμεσα φαινόμενα της κβαντικής φυσικής.

Ένα γνωστό παράδειγμα είναι το Quantum Key Distribution — QKD.

Η PQC μπορεί να ενσωματωθεί πολύ ευκολότερα στο υπάρχον internet επειδή δεν απαιτεί ειδικό κβαντικό εξοπλισμό σε κάθε συσκευή.

Τι είναι το Quantum Key Distribution;

Στο QKD, οι κβαντικές ιδιότητες φωτονίων μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ανταλλαγή κλειδιών.

Ένα από τα θεωρητικά πλεονεκτήματα είναι ότι μία προσπάθεια παρακολούθησης της κβαντικής πληροφορίας μπορεί να αφήσει ανιχνεύσιμα ίχνη.

Όμως η τεχνολογία απαιτεί εξειδικευμένο hardware και υποδομές.

Για αυτό το QKD και η Post-Quantum Cryptography δεν θεωρούνται απαραίτητα ανταγωνιστικές λύσεις.

Μπορεί να χρησιμοποιούνται σε διαφορετικά σενάρια.

Τι θα αλλάξει στο HTTPS;

Όταν ανοίγεις μία HTTPS ιστοσελίδα, browser και server πραγματοποιούν μία διαδικασία γνωστή ως TLS handshake.

Μέσα σε ελάχιστο χρόνο συμφωνούν:

• πώς θα επικοινωνήσουν,
• ποια κρυπτογραφία θα χρησιμοποιήσουν,
• ποια κλειδιά θα προστατεύσουν τη σύνδεση.

Η post-quantum cryptography μπορεί να ενσωματωθεί σε αυτή τη διαδικασία.

Ο χρήστης πιθανότατα δεν θα δει καμία διαφορά.

Θα πληκτρολογεί μία διεύθυνση όπως πάντα.

Η αλλαγή θα γίνεται στο παρασκήνιο.

Τι είναι τα hybrid συστήματα;

Μία από τις πρακτικές στρατηγικές μετάβασης είναι το:

hybrid cryptography.

Αντί να εγκαταλείψει άμεσα ένας οργανισμός τη σημερινή κρυπτογραφία, μπορεί να χρησιμοποιήσει δύο μεθόδους παράλληλα.

Για παράδειγμα:

μία συμβατική μέθοδο

μία post-quantum μέθοδο.

Με αυτόν τον τρόπο, ακόμη και αν μία από τις δύο τεχνολογίες παρουσιάσει πρόβλημα, υπάρχει ένα δεύτερο επίπεδο προστασίας.

Γιατί η μετάβαση είναι τόσο δύσκολη;

Το internet είναι τεράστιο.

Κρυπτογραφία υπάρχει σχεδόν παντού.

Σε:

servers,

smartphones,

routers,

VPNs,

cloud platforms,

τραπεζικές υποδομές,

βιομηχανικά συστήματα,

αυτοκίνητα,

IoT συσκευές,

δορυφόρους.

Η αντικατάσταση ενός κρυπτογραφικού αλγορίθμου δεν είναι σαν να ενημερώνεις απλώς μία εφαρμογή.

Μπορεί να απαιτεί αλλαγές σε ολόκληρες υποδομές.

Το πρόβλημα των παλαιών συσκευών

Ένα smartphone μπορεί να αντικατασταθεί σε λίγα χρόνια.

Τι γίνεται όμως με:

ένα βιομηχανικό μηχάνημα που λειτουργεί 25 χρόνια;

ένα σύστημα ηλεκτρικού δικτύου;

έναν δορυφόρο;

ένα ιατρικό μηχάνημα;

Αυτές οι συσκευές μπορεί να έχουν σχεδιαστεί με κρυπτογραφία που δύσκολα αναβαθμίζεται.

Για αυτό η crypto agility, δηλαδή η δυνατότητα ενός συστήματος να αλλάζει γρήγορα κρυπτογραφικούς αλγόριθμους, αποκτά όλο και μεγαλύτερη σημασία.

Τι είναι το crypto agility;

Crypto agility σημαίνει ότι ένα πληροφοριακό σύστημα δεν είναι «παντρεμένο» με έναν συγκεκριμένο αλγόριθμο.

Μπορεί να αντικαταστήσει:

ένα key exchange,

μία ψηφιακή υπογραφή,

ένα πιστοποιητικό,

χωρίς να χρειάζεται να ξανασχεδιαστεί ολόκληρη η πλατφόρμα.

Η λογική αυτή μπορεί να αποδειχθεί κρίσιμη όχι μόνο για την κβαντική εποχή αλλά και για οποιαδήποτε μελλοντική κρυπτογραφική αδυναμία.

Οι τράπεζες έχουν μεγάλο λόγο να προετοιμαστούν

Τα χρηματοπιστωτικά συστήματα χρησιμοποιούν κρυπτογραφία σχεδόν σε κάθε επίπεδο.

ATM.

Mobile banking.

Διατραπεζικές συναλλαγές.

Πληρωμές με κάρτα.

Ψηφιακές υπογραφές.

Επικοινωνία μεταξύ data centers.

Μία αδυναμία στην υποκείμενη κρυπτογραφία θα μπορούσε να έχει τεράστιες συνέπειες.

Για αυτό ο χρηματοπιστωτικός τομέας θεωρείται ένας από τους σημαντικότερους χώρους μετάβασης σε quantum-safe τεχνολογίες.

Και τα κρυπτονομίσματα;

Η τεχνολογία blockchain επίσης βασίζεται σε κρυπτογραφικές υπογραφές.

Ένας αρκετά ισχυρός κβαντικός υπολογιστής θα μπορούσε θεωρητικά να δημιουργήσει προβλήματα σε συγκεκριμένα σημερινά cryptographic schemes.

Αυτό δεν σημαίνει ότι «οι κβαντικοί υπολογιστές θα καταστρέψουν αυτομάτως το Bitcoin».

Blockchain protocols μπορούν να αλλάξουν.

Μπορούν να υιοθετήσουν νέους τύπους ψηφιακών υπογραφών.

Η μετάβαση όμως μπορεί να είναι τεχνικά και οργανωτικά πολύπλοκη, ιδιαίτερα σε αποκεντρωμένα δίκτυα.

Οι κωδικοί πρόσβασης κινδυνεύουν;

Ο απλός κωδικός πρόσβασης δεν είναι το ίδιο με την public-key cryptography.

Πολλές επιθέσεις στους κωδικούς γίνονται ήδη χωρίς καμία σχέση με quantum computing.

Phishing.

Credential stuffing.

Κακόβουλο λογισμικό.

Αδύναμοι κωδικοί.

Διαρροές βάσεων δεδομένων.

Για τον μέσο χρήστη, αυτές είναι πολύ πιο άμεσες απειλές σήμερα.

Η χρήση:

• password manager,
• ισχυρών μοναδικών passwords,
• passkeys,
• multifactor authentication,

παραμένει πολύ πιο σημαντική για την καθημερινή ασφάλεια.

Θα χρειαστεί ο χρήστης να κάνει κάτι;

Στις περισσότερες περιπτώσεις, πιθανότατα όχι.

Οι αλλαγές θα γίνουν κυρίως από:

• εταιρείες τεχνολογίας,
• λειτουργικά συστήματα,
• browsers,
• cloud providers,
• κυβερνήσεις,
• τράπεζες.

Μπορεί μία ημέρα το smartphone σου να χρησιμοποιεί post-quantum algorithms χωρίς να το γνωρίζεις καν.

Αυτό είναι το ιδανικό σενάριο:

η τεχνολογία ασφάλειας να αλλάξει χωρίς να δυσκολέψει τον χρήστη.

Γιατί δεν περιμένουμε να εμφανιστεί ο κβαντικός υπολογιστής;

Επειδή τότε μπορεί να είναι πολύ αργά.

Η μετάβαση τεράστιων οργανισμών μπορεί να χρειαστεί χρόνια.

Πρώτα πρέπει να εντοπιστεί:

πού χρησιμοποιείται κρυπτογραφία.

Και αυτό δεν είναι πάντα εύκολο.

Ένας μεγάλος οργανισμός μπορεί να διαθέτει χιλιάδες:

applications,

servers,

APIs,

certificates,

databases,

legacy systems.

Πριν αλλάξει έναν αλγόριθμο πρέπει να γνωρίζει ότι υπάρχει.

Το “cryptographic inventory”

Για αυτό ένα από τα πρώτα βήματα της μετάβασης είναι η δημιουργία ενός cryptographic inventory.

Ο οργανισμός καταγράφει:

• ποιους αλγόριθμους χρησιμοποιεί,
• πού χρησιμοποιούνται,
• ποια δεδομένα προστατεύουν,
• πόσο καιρό πρέπει να παραμείνουν ασφαλή,
• ποια συστήματα μπορούν να αναβαθμιστούν.

Είναι ουσιαστικά ένας χάρτης της κρυπτογραφικής υποδομής.

Υπάρχει ήδη πραγματικός κβαντικός κίνδυνος;

Η ακριβής ημερομηνία στην οποία θα εμφανιστεί ένας cryptographically relevant quantum computer δεν είναι γνωστή.

Οι προβλέψεις διαφέρουν σημαντικά.

Και μπορεί να αλλάξουν καθώς εξελίσσονται:

hardware,

quantum error correction,

αλγόριθμοι,

αρχιτεκτονικές.

Για αυτό οι σοβαροί οργανισμοί δεν βασίζουν την ασφάλεια στην προσπάθεια να προβλέψουν μία ακριβή ημερομηνία.

Βασίζονται στην προετοιμασία.

Ο κβαντικός υπολογιστής δεν είναι “μαγικός χάκερ”

Υπάρχει επίσης αρκετή υπερβολή γύρω από το θέμα.

Οι κβαντικοί υπολογιστές δεν μπορούν αυτομάτως να λύσουν κάθε υπολογιστικό πρόβλημα.

Δεν πρόκειται να κάνουν:

κάθε password instantaneously crackable,

κάθε firewall άχρηστο,

κάθε σύστημα ευάλωτο.

Το κβαντικό πλεονέκτημα αφορά συγκεκριμένα μαθηματικά προβλήματα και αλγόριθμους.

Ακριβώς γι’ αυτό η post-quantum cryptography μπορεί να δημιουργήσει νέες κατηγορίες προβλημάτων που παραμένουν δύσκολες ακόμη και για κβαντικούς υπολογιστές.

Γιατί η κρυπτογραφία είναι ένας συνεχής αγώνας

Η ιστορία της ασφάλειας είναι γεμάτη τεχνολογικές αλλαγές.

Αλγόριθμοι που κάποτε θεωρούνταν ασφαλείς εγκαταλείφθηκαν.

Τα μήκη κλειδιών αυξήθηκαν.

Παλαιά protocols αντικαταστάθηκαν.

Νέα standards δημιουργήθηκαν.

Η post-quantum cryptography είναι η επόμενη φάση της ίδιας διαδικασίας.

Δεν είναι η «τελευταία κρυπτογράφηση που θα χρειαστούμε ποτέ».

Είναι η καλύτερη σημερινή προσπάθεια να προετοιμαστεί η ψηφιακή ασφάλεια για μία νέα υπολογιστική πραγματικότητα.

Ένας αγώνας που ξεκινά πριν εμφανιστεί η απειλή

Αυτό είναι ίσως το πιο εντυπωσιακό κομμάτι της ιστορίας.

Η ανθρωπότητα προσπαθεί να αντικαταστήσει ένα μεγάλο μέρος της κρυπτογραφικής υποδομής του διαδικτύου πριν υπάρξει ο υπολογιστής που μπορεί να τη σπάσει.

Είναι μία μάχη κυβερνοασφάλειας που διεξάγεται απέναντι σε μία πιθανή μελλοντική τεχνολογία.

Και αυτό δείχνει πόσο κρίσιμη είναι η κρυπτογράφηση για τον σύγχρονο κόσμο.

Γιατί αν οι κβαντικοί υπολογιστές γίνουν κάποτε αρκετά ισχυροί, το ζητούμενο δεν θα είναι τότε να αρχίσουμε να αναρωτιόμαστε πώς θα προστατεύσουμε το internet.

Το ζητούμενο είναι μέχρι τότε να έχουμε ήδη χτίσει ένα internet έτοιμο για την κβαντική εποχή.

Τι είναι η Post-Quantum Cryptography;

Είναι μία νέα γενιά κρυπτογραφικών αλγορίθμων που σχεδιάζονται ώστε να παραμένουν ασφαλείς απέναντι τόσο σε κλασικούς όσο και σε μελλοντικούς ισχυρούς κβαντικούς υπολογιστές.

Υπάρχουν σήμερα κβαντικοί υπολογιστές που μπορούν να σπάσουν το RSA;

Δεν υπάρχουν σήμερα δημόσια γνωστοί κβαντικοί υπολογιστές μεγάλης κλίμακας και επαρκούς αξιοπιστίας ώστε να μπορούν να παραβιάσουν πρακτικά τα ευρέως χρησιμοποιούμενα μεγέθη κλειδιών RSA.

Τι είναι το Harvest Now, Decrypt Later;

Είναι το σενάριο στο οποίο κάποιος υποκλέπτει και αποθηκεύει κρυπτογραφημένα δεδομένα σήμερα με σκοπό να επιχειρήσει να τα αποκρυπτογραφήσει στο μέλλον με ισχυρότερη τεχνολογία.

Πότε δημοσιεύθηκαν τα πρώτα πρότυπα Post-Quantum Cryptography;

Το NIST δημοσίευσε τα πρώτα τρία βασικά πρότυπα FIPS 203, FIPS 204 και FIPS 205 στις 13 Αυγούστου 2024.

Θα χρειαστεί να αλλάξουμε όλοι κινητά και υπολογιστές;

Όχι απαραίτητα. Μεγάλο μέρος της post-quantum cryptography μπορεί να εφαρμοστεί μέσω software updates, νέων πρωτοκόλλων και αναβαθμίσεων στις υπηρεσίες που χρησιμοποιούμε.

Post-Quantum Cryptography και Quantum Cryptography είναι το ίδιο;

Όχι. Η post-quantum cryptography βασίζεται σε νέους μαθηματικούς αλγόριθμους που τρέχουν σε συμβατικούς υπολογιστές, ενώ η quantum cryptography αξιοποιεί άμεσα φαινόμενα της κβαντικής φυσικής.

Πηγές

• NIST – Post-Quantum Cryptography
• NIST – Post-Quantum Cryptography Standardization
• NIST – Approval of the First Three Post-Quantum Cryptography Standards
• IBM Research – Quantum-Safe Cryptography Algorithms
• IBM – What Is Quantum Cryptography?