Китайские учёные использовали квантовый компьютер для успешной атаки на военное AES-шифрование » Хорошие новости России и мира сегодня

Квантовый компьютер. Фото: Социальные сети.

Китайские учёные сделали значимый шаг в области квантовых вычислений, проведя первую успешную атаку на широко используемые алгоритмы AES-шифрования с помощью квантового компьютера.

Группа исследователей под руководством Ван Чао из Шанхайского университета продемонстрировала, что криптографические системы, которые многие годы считались надёжными, могут быть уязвимы перед квантовыми вычислительными технологиями. В своей работе они использовали квантовый компьютер канадской компании D-Wave Systems, на котором провели атаку на несколько криптографических алгоритмов, входящих в основу AES (Advanced Encryption Standard) — международного стандарта шифрования, применяемого в военной, банковской и криптовалютной областях.

Прорыв в квантовой криптоатаке

Основой проведённой атаки стал новый математический аппарат, разработанный китайскими учёными. Используя квантовый компьютер, исследователи взломали алгоритмы Present, Gift-64 и Rectangle, которые являются частью подстановочно-перестановочных сетей (Substitution-Permutation Network, SPN), лежащих в основе AES. Эти алгоритмы широко применяются для защиты данных в секторах с высокими требованиями безопасности, таких как банковские системы, государственные структуры и военные ведомства.

Ван Чао и его команда не смогли получить конкретные пароли и ключи в ходе своих экспериментов, однако они приблизились к этому больше, чем кто-либо до них.

«Это первый случай, когда квантовый компьютер представляет реальную и существенную угрозу для нескольких полномасштабных структурированных алгоритмов SPN, которые активно используются сегодня», — заявили исследователи.

Несмотря на то что фактический взлом ещё не был завершён, сама возможность компрометации AES-шифрования является тревожным сигналом для мировой криптографической и IT-сообществ.

Угрозы для финансового и военного секторов

AES-шифрование, применяемое в военных и финансовых системах, долгое время считалось одним из самых защищённых методов защиты данных. Алгоритм AES с длиной ключа 256 бит использует сложные математические преобразования, делающие его практически неприступным для современных классических компьютеров. Для взлома AES-256 с использованием обычных компьютеров потребовались бы миллиарды лет, однако квантовые компьютеры, благодаря своим уникальным свойствам, могут значительно ускорить этот процесс.

Метод квантового отжига, применённый командой Ван Чао, позволил им оптимизировать поиск решений и быстрее атаковать криптографические системы. Квантовый отжиг основан на физическом принципе стремления системы к минимальной энергетической конфигурации. В контексте вычислений это означает, что квантовый компьютер способен находить оптимальные решения сложных задач в миллионы раз быстрее, чем это делают классические машины. Именно эти свойства и использовались для атаки на криптоалгоритмы SPN.

Квантовые компьютеры обещают кардинально изменить многие области науки и технологий, включая криптографию. Однако именно это делает их одновременно и опасными, поскольку они могут легко разрушить механизмы защиты, на которых основывается современная экономика и национальная безопасность. В первую очередь под угрозой оказываются банковские системы, криптовалютные кошельки и военные секреты, которые защищены при помощи AES-шифрования.

Потенциальные последствия для безопасности

Китайские учёные в своей статье подчёркивают, что существующие ограничения оборудования и сложность разработки единого алгоритма атаки пока ещё сдерживают возможность полного квантового взлома. Тем не менее, их работа указывает на то, что технологии квантовых компьютеров уже достаточно развиты, чтобы представлять реальную угрозу. Дальнейшие исследования могут привести к созданию ещё более мощных квантовых атак, способных взломать зашифрованные данные в считаные часы или дни.

Этот прорыв вызывает серьёзные опасения в мировом сообществе специалистов по кибербезопасности. Эксперты предупреждают, что если квантовые компьютеры смогут взламывать стандартные криптографические методы защиты, это поставит под угрозу всю глобальную финансовую систему. Кроме того, под вопросом окажутся многие национальные секреты, включая информацию, используемую в военных операциях и государственной безопасности.

Квантовая эра и будущее криптографии

В ответ на этот вызов уже ведутся активные разработки по созданию так называемой «квантостойкой криптографии» — методов шифрования, которые смогут выдержать атаки квантовых компьютеров. В марте 2024 года основатель Ethereum Виталик Бутерин предложил концепцию обновления блокчейн-алгоритмов для защиты от угроз квантовых вычислений. В августе 2024 года эксперты представили новые стандарты шифрования, которые будут использоваться в ближайшем будущем для противостояния квантовым угрозам.

Несмотря на все усилия, квантовая угроза остаётся реальной и всё более актуальной. Переход к новым стандартам шифрования может занять годы, а за это время квантовые компьютеры могут совершить новые прорывы, способные скомпрометировать ключевые системы безопасности. Поэтому специалисты по кибербезопасности настаивают на необходимости ускорения исследований в этой области и разработки новых технологий защиты.

Квантовые компьютеры, которые считались технологией далёкого будущего, уже сегодня ставят под угрозу безопасность, заставляя пересматривать все текущие подходы к шифрованию данных. Исследования, подобные проведённым китайскими учёными, становятся всё более значимыми и могут изменить всю структуру кибербезопасности в ближайшие годы.

Квантовые компьютеры, несмотря на свой ещё недостаточно развитый потенциал, уже способны представлять серьёзную угрозу для систем безопасности, использующих алгоритмы AES. Взлом криптографических стандартов, которые защищали финансовые и военные системы на протяжении десятилетий, может произойти гораздо раньше, чем ожидалось. В свете новых открытий мировое сообщество должно незамедлительно принимать меры по разработке новых технологий защиты и пересмотру существующих криптографических стандартов.

Квантовые компьютеры угрожают банковской и военной безопасности: китайские учёные взломали AES-шифрование

Прорыв в квантовой криптоатаке

Угрозы для финансового и военного секторов

Потенциальные последствия для безопасности

Квантовая эра и будущее криптографии