Google varuje před nebezpečím kvantové výpočetní techniky. Digitální revoluce přijde v roce 2030

Google varuje před nebezpečím kvantové výpočetní techniky. Digitální revoluce přijde v roce 2030

Zdroj obrázku: Photo by Yannick Pipke on Unsplash

Studie společnosti odhaluje, že kvantový průlom by mohl být použit k prolomení šifrování RSA, které používají banky a služby pro zasílání zpráv.


Kvantová výpočetní technika se stala jednou z nejzajímavějších oblastí pro vyznavače technologií, protože by mohla mít dopad na vývoj umělé inteligence (AI). Společnost NVIDIA, která díky vzestupu této technologie nejvíce vyrostla, již několik měsíců investuje do tohoto odvětví s cílem způsobit v něm revoluci. Kvantová výpočetní technika slibuje, že díky své schopnosti zpracovávat informace exponenciálně rychleji vyřeší složité problémy, které jsou mimo dosah klasických počítačů. Tentokrát se však dostala do zpráv kvůli výzkumu společnosti Google, který naznačuje, že kvantové počítače by mohly prolomit šifrování RSA dříve, než se očekávalo.

Pokud nevíte, co je to šifra RSA, zde je stručné vysvětlení: jedná se o kryptografický klíč používaný v šifrovacím systému RSA (Rivest-Shamir-Adleman), který je jednou z nejběžnějších metod zabezpečení dat na internetu. Používá se tedy k šifrování dat (ochrana citlivých informací, například e-mailů), digitálnímu podpisu (ověření, že zpráva nebyla pozměněna) nebo autentizaci (zaručení, že komunikace pochází z legitimního zdroje). Proto je studie společnosti Google tak důležitá, jelikož odhaluje, že kvantový počítač s méně než milionem šumových qubitů by mohl prolomit 2 048bitový klíč RSA za méně než týden.

Význam kvantových počítačů

Systém RSA je založen na matematice velkých prvočísel a obtížnosti rozdělit velmi velké číslo na jeho prvočinitele. Používá proto dva klíče: veřejný klíč, který je sdílen se světem pro šifrování dat, a soukromý klíč, který je utajen pro dešifrování dat. Podle společnosti Google by kvantové počítače mohly toto šifrování prolomit díky své schopnosti efektivně faktorizovat obrovská čísla. Kvantové počítače totiž používají qubity, které mohou reprezentovat více stavů najednou, na rozdíl od klasických bitů, které mohou mít pouze hodnotu 0 nebo 1.

V minulosti odhady hovořily o 20 milionech qubitů, ale nový výzkum společnosti Google naznačuje, že jich je méně než jeden milion. Pozitivní je, že takový stroj zatím neexistuje, ale současný vývoj v kvantovém odvětví upozorňuje na možnost, která se stále více přibližuje. Studie totiž poskytuje podrobný plán, jak by mohl být kvantový útok proveden, což je pozice, která slouží jako varovný signál pro bezpečnostní komunitu.

Nejpokročilejší kvantové počítače na světě mají naštěstí k cílové hodnotě milionu qubitů daleko: zatímco IBM Condor má 1 121 qubitů, Google Sycamore využívá maximálně svých 53 qubitů. Podle odhadů společnosti Google by stroj schopný prolomit šifrování musel běžet pět dní v kuse, bez chyb a s miliardami koordinovaných operací. Takový výpočet vyžaduje stabilitu a přesnost, která je v současnosti nedosažitelná. To bohužel ohrožuje bezpečnost bankovní komunikace, digitálních podpisů a mnoha systémů chráněných šifrováním RSA. Organizace, jako je americký NIST, již zveřejnily standardy pro postkvantovou kryptografii a doporučují, aby byly všechny zranitelné systémy opuštěny do roku 2030.

Dopad kvantové výpočetní techniky se navíc neomezuje pouze na kryptografii. Očekává se, že způsobí revoluci v oborech, jako je chemie, medicína a umělá inteligence, a umožní pokročilé molekulární simulace, objevy nových léků a zdokonalené algoritmy strojového učení. Kvantová výpočetní technika by mohla být klíčem k řešení problémů, které se dnes zdají být nepřekonatelné, ale představuje také významné výzvy z hlediska bezpečnosti a ochrany soukromí.

#