Tá sé mar aidhm ag NSA ríomhaire chandamach a thógáil chun 'an chuid is mó de na cineálacha criptithe a scoilteadh'

I mboscaí miotail seomra-mhéid slán i gcoinne leaks leictreamaighnéadach, tá an nGníomhaireacht Náisiúnta Slándála rásaíocht a thógáil ar ríomhaire a d'fhéadfadh a bhriseadh beagnach gach cineál criptithe a úsáidtear baincéireachta, leighis, gnó agus taifid rialtais a chosaint ar fud an domhain.De réir cáipéisí a chuir iarchonraitheoir an NSA, Edward Snowden, ar fáil, tá an iarracht “ríomhaire chandamach atá úsáideach ó thaobh na cripteolaíochta” a thógáil - meaisín atá níos gasta ná ríomhairí clasaiceacha - mar chuid de chlár taighde $ 79.7 milliún dar teideal ‘Penetrating Hard Target’. Déantar cuid mhór den obair a óstáil faoi chonarthaí rúnaicmithe ag a saotharlainne i College Park, Md.

Tá forbairt an ríomhaire chandamach fada sprioc de go leor sa phobal eolaíochta, impleachtaí réabhlóideach do réimsí cosúil le leigheas chomh maith le mhisean cód-briseadh an NSA ar. Le teicneolaíocht den sórt sin, bheadh ​​gach cineál atá ann faoi láthair de criptithe eochair phoiblí a bhriseadh, lena n-áirítear na cinn a úsáidtear ar go leor suímh Ghréasáin slán chomh maith leis an gcineál a úsáidtear a chosaint rúin stáit.

Fisiceoirí agus eolaithe ríomhaireachta speculated fada faoi cibé an bhfuil iarrachtaí na NSA níos airde ná iad siúd de na saotharlanna is fearr sibhialta. Cé go bhfanann an méid iomlán na gníomhaireachta taighde anaithnid, le fios na doiciméid ar fáil ag Snowden go bhfuil an NSA nach níos gaire do rath ná a chéile sa phobal eolaíochta.

“Is cosúil go bhfuil sé dochreidte go bhféadfadh an NSA a bheith chomh fada chun tosaigh ar an domhan oscailte gan éinne a bheith ar an eolas faoi,” a dúirt Scott Aaronson, ollamh comhlach in innealtóireacht leictreach agus eolaíocht ríomhaireachta in Institiúid Teicneolaíochta Massachusetts.

An chuma ar an NSA chun féachaint féin mar a reáchtáil muineál agus mhuineál le saotharlanna chandamach ríomhaireachta urraithe ag an Aontas Eorpach agus leis an rialtas na hEilvéise, le dul chun cinn seasta, ach ionchas beag de cinn láithreach.

"Tá an raon feidhme geografach narrowed ó iarracht dhomhanda chun díriú scoite ar an Aontas Eorpach agus an Eilvéis," ar cheann stáit doiciméad NSA.

Dúirt Seth Lloyd, ollamh le MIT san innealtóireacht mheicniúil chandamach, nach bhfuil fócas an NSA as áit. “Tá dul chun cinn suntasach déanta ag an AE agus an Eilvéis le deich mbliana anuas agus tá siad gafa leis na SA i dteicneolaíocht ríomhaireachta chandamach,” a dúirt sé.

An NSA dhiúltaigh trácht don t-airteagal seo.

Na doiciméid, áfach, le fios go ndéanann an ghníomhaireacht as cuid dá taighde i mór, seomraí mbí dtugtar cages Faraday, atá deartha chun cosc ​​a chur ar fuinneamh leictreamaighnéadacha ó teacht isteach nó amach. Glacfar, i gcomhréir le cur síos gairid amháin, ceanglaítear "a choinneáil íogair turgnaimh chandamach ríomhaireachta ag rith."

[Léigh ndoiciméad ina dtabharfar tuairisc ar leibhéil aicmithe a bhaineann le hiarrachtaí ríomhaireacht chandamach]

Is é an prionsabal ríomhaireacht chandamach bunúsacha bunúsach a dtugtar "superposition chandamach," an smaoineamh go bhfuil rud ag an am céanna i ngach stát. Úsáideann ríomhaire clasaiceach giotán dénártha, a bhfuil ceachtar nialais nó cinn. Úsáideann ríomhaire chandamach giotán chandamach, nó qubits, atá ag an am céanna nialas agus ceann.

Tá an dodhéanta seeming chuid den mhistéir go luíonn ag croílár an teoiric chandamach, a rá, fiú fisicithe teoiriciúil gan aon duine a thuigeann go hiomlán.

"Má cheapann tú go dtuigeann tú meicnic chandamach, nach dtuigeann tú meicnic chandamach," a dúirt an Nobel Laureate déanach Richard Feynman, Atá go forleathan mar an ceannródaí i ríomhaireachta chandamach.

Seo an chaoi a oibríonn sé, go teoiriciúil: Cé ríomhaire clasaiceach, áfach tapa, ní mór a dhéanamh ríomh amháin ag an am, is féidir le ríomhaire chandamach a sheachaint uaireanta bhfuil a ríomhaireachtaí a bhfuil gá leo le fadhb a réiteach a dhéanamh. Go dtugann sé deis do bhaile i ar an freagra ceart i bhfad níos tapa agus go héifeachtach.

Tá sé deacair ríomhaireacht chandamach a bhaint amach mar gheall ar nádúr leochaileach ríomhairí den sórt sin. Go teoiriciúil, d’fhéadfadh adaimh, fótóin nó leictreoin aonair a bheith i mbloic thógála ríomhaire den sórt sin. Chun nádúr chandamach an ríomhaire a choinneáil, ba ghá na cáithníní seo a scaradh óna dtimpeallachtaí seachtracha go cúramach.

"Tá ríomhairí Quantum thar a bheith íogair, mar sin más rud é nach bhfuil tú iad a chosaint ó a dtimpeallacht, ansin beidh an ríomh a useless," a dúirt Daniel Lidar, ollamh innealtóireacht leictreach agus an stiúrthóir ar an Ionad le haghaidh Eolaíochta Faisnéise Quantum agus Teicneolaíochta ag an Ollscoil Southern California.

Bheadh ​​ríomhaire chandamach ag obair an doras a oscailt chun briseadh go héasca ar an uirlisí criptithe is láidre in úsáid sa lá atá inniu, lena n-áirítear caighdeán dtugtar RSA, ainmnithe do na ceannlitreacha a creators. RSA scrambles cumarsáid, a dhéanamh unreadable iad do dhuine ar bith ach an faighteoir beartaithe, gan cheangal ar an úsáid a bhaint as focal faire roinnte. Tá sé in úsáid go coitianta i brabhsálaithe Gréasáin idirbhearta airgid a chinntiú agus i criptithe r-phoist. RSA Úsáidtear mar gheall ar an deacracht a bhaineann le fachtóireacht an táirge de dhá uimhir mhóra príomha. Briseadh an criptithe i gceist a aimsiú siúd dá uimhir. Ní féidir é seo a dhéanamh i méid réasúnta ama ar ríomhaire clasaiceach.

I 2009, bhí eolaithe ríomhaire ag baint úsáide as modhanna clasaiceach ann amach na Primes laistigh de líon 768-giotán, ach thóg sé beagnach dhá bhliain agus na céadta ríomhairí a fachtóir air. An eolaithe Meastar go dtógfadh sé amanna 1,000 níos faide a bhriseadh eochair criptithe 1,024-giotán, a úsáidtear go coitianta le haghaidh idirbheart ar líne.

A ríomhaire satis ar scála mór, áfach, d'fhéadfadh, briseadh teoiriciúil a criptithe 1,024-giotán i bhfad níos tapúla. Roinnt cuideachtaí Idirlíon le rá ag bogadh go eochracha 2,048-giotán, ach is fiú iad siúd a chreidtear a bheith i mbaol dhíchriptiú tapa le ríomhaire chandamach.

tá ríomhairí Quantum iarratais go leor an lae inniu pobal eolaíochta, lena n-áirítear a chruthú hintleachta saorga. Ach eagla an NSA na himpleachtaí do tslándáil náisiúnta.

"Bagairt ar an t-iarratas na dteicneolaíochtaí satis le halgartaim criptithe dul i bhfeidhm go mór ar chumas an rialtas SAM iad araon a chuid cumarsáide a chosaint agus a eavesdrop ar chumarsáid Rialtas eachtrach," dar le doiciméad inmheánach ar fáil ag Snowden.

Níl Saineolaithe cinnte conas a luaithe is a bheadh ​​ar ríomhaire chandamach indéanta. A deich mbliana ó shin, dúirt roinnt saineolaithe go raibh a fhorbairt ríomhaire chandamach mór 10 dócha go mblianta 100 sa todhchaí. Cúig bliana ó shin, dúirt Lloyd raibh an sprioc a laghad 10 bliain ar shiúl.

An bhliain seo caite, Jeff Forshaw, ina ollamh in Ollscoil Mhanchain, inis nuachtán Guardian na Breataine, "Is dócha ró-luath chun speculate ar nuair a bheidh an ríomhaire candam chéad lánscála a thógáil ach léiríonn dul chun cinn le déanaí go bhfuil gach cúis aige chun bheith dóchasach. "

"Ní dóigh liom go bhfuil muid ag dócha go mbeidh an cineál ríomhaire chandamach an NSA ag iarraidh laistigh ar a laghad cúig bliana, in éagmais ina cinn suntasach b'fhéidir i bhfad níos faide," a dúirt Lloyd The Washington Post in agallamh le déanaí.

Roinnt cuideachtaí, áfach, a éileamh a bheith ag táirgeadh cheana féin ríomhairí beaga chandamach. A gnólacht Cheanada, D-Wave Systems deir tá sé ag déanamh ríomhairí satis ó 2009. I 2012, dhíol sé $ 10 milliún leagan Google, NASA agus Ollscoileanna Cumann um Thaighde Spás, de réir tuairiscí nuachta.

Go ríomhaire chandamach, áfach ní bheadh, a bheith úsáideach do bhriseadh criptithe eochair phoiblí mar RSA.

"Fiú má tá gach rud siad ag éileamh ceart, is ríomhaire, ag a dhearadh, is féidir nach rith algartam Shor s, "A dúirt Matthew Green, ina ollamh taighde ag an Ollscoil Johns Hopkins Institiúid Slándála Faisnéise, ag tagairt do algartam d'fhéadfaí a úsáid a bhriseadh criptithe mar RSA.

Saineolaithe a cheapann go bhfuil sé ar cheann de na remain is mó a bhriseadh criptithe le ríomhaire chandamach thógáil ar ríomhaire le qubits leor, rud atá deacair mar gheall ar an staid an-leochaileach ar ríomhairí satis. Faoi dheireadh mhí Mheán Fómhair, an NSA ag súil a bheith in ann a bhfuil roinnt bloic thógála, a bhfuil cur síos air i ndoiciméad mar "díchúpláil dynamical agus rialú candam chomhlánú ar dhá qubits leathsheoltóra."

"Sin céim mhór, ach tá sé ina chéim deas beag ar an mbóthar a thógáil ríomhaire chandamach ar scála mór," a dúirt Lloyd.

A ríomhaire candam in ann a bhriseadh cripteagrafaíochta a bheadh ​​de dhíth céadta nó qubits mílte níos mó ná sin.

An buiséad le haghaidh Clár Náisiúnta Faisnéise, ar a dtugtar an "buiséad dubh," mionsonraí ar an "Penetrating crua Spriocanna" tionscadal agus faoi deara go bhfuil an chéim "Beidh ar chumas scálú tosaigh i dtreo chórais mhóra i gaolmhara agus leantach ar iarrachtaí."

Tá tionscadal eile, ar a dtugtar "Ina húinéir ar an Glan," ag baint úsáide taighde satis chun tacú le cruthú na n-ionsaithe candamach bunaithe ar encryptions nós RSA, taispeáin doiciméid.

"Is é an íoróin an ríomhaireacht chandamach go más féidir leat a shamhlú duine éigin ag tógáil ar ríomhaire chandamach is féidir a bhriseadh criptithe cúpla scór bliain sa todhchaí, ansin is gá duit a bheith buartha faoi láthair," a dúirt Lidar.

Cóipcheart: The Washington Post

Comhroinn an t-alt seo: