Dè a th’ ann an crioptagrafaireachd iar-chuantum?

Mar sin, dè a th’ ann an crioptagrafaireachd iar-chuantamach, ann am faclan sìmplidh? 'S e crioptagrafaireachd iar-chuantamach (PQC) seata de algairidhean crioptagrafach a chaidh a dhealbhadh gus fuireach tèarainte eadhon an aghaidh ionnsaighear le coimpiutair cuantamach cumhachdach. Is e brìgh crioptagrafaidh iar-chuantamach air cùl an ainm ro-làimhcise: chan e crioptagrafaireachd a bhios a’ cleachdadh meacanaig cuantamach, ach crioptagrafaireachd a chaidh a thogail gus mairsinn an linn às deidh do choimpiutairean cuantamach a bhith cumhachdach gu leòr airson an crioptachadh air a bheil sinn an urra an-diugh a bhriseadh.

Tha an t-eadar-dhealachadh sin cudromach oir bidh an dà rud tric air an measgachadh. Bidh sgaoileadh iuchraichean cuantamach a’ cleachdadh fiosaig cuantamach gus conaltradh a dhèanamh tèarainte. Crioptagrafaireachd iar-chuantamach 's e an seòrsa fuasglaidh eile a th' ann: matamataig àbhaisteach, a’ ruith air coimpiutairean àbhaisteach, air a thaghadh gu sònraichte leis nach urrainn do choimpiutairean cuantamach ath-ghoirid a dhèanamh air san dòigh anns an urrainn dhaibh RSA no crioptagrafaireachd lùb elipteach ath-ghoirid a dhèanamh.

Carson a bhriseas coimpiutairean cuantamach crioptachadh an latha an-diugh #

A’ mhòr-chuid den chrioptachadh a tha a’ dìon an eadar-lìn an-diugh, RSA, Diffie-Hellman, agus Crioptagrafaireachd Lùb Elliptic (ECC), an urra ri duilgheadasan matamataigeach a tha gu h-èifeachdach do-dhèanta do choimpiutair clasaigeach fhuasgladh ann an ùine reusanta: àireamhan mòra a thoirt a-steach do fhactar, no fuasgladh fhaighinn air duilgheadas an logarithm fa leth. Dh’ fhaodadh coimpiutair cuantamach cumhachdach gu leòr a’ ruith algairim Shor na h-aon dhuilgheadasan sin fhuasgladh gu h-èifeachdach, a’ fuasgladh crioptagrafaireachd na h-iuchrach poblach a tha na bhunait airson brobhsadh tèarainte, dearbhadh, agus iomlaid iuchraichean.

Chan e cùis fad às, teòiridheach a tha seo air a làimhseachadh mar fhicsean saidheans stèidhichte. Tha eòlaichean den bheachd gum faodadh coimpiutair cuantamach buntainneach a thaobh crioptachaidh (CRQC), fear a tha dha-rìribh comasach air crioptachadh gnàthach a bhriseadh, nochdadh taobh a-staigh an ath 5 gu 15 bliadhna. Is e an neo-chinnt san tuairmse sin dìreach carson a thathar ag innse do bhuidhnean gnìomh a-nis seach feitheamh ri ceann-latha daingeann.

An cunnart a tha ga dhèanamh èiginneach an-diugh: buain a-nis, crioptaich nas fhaide air adhart #

Chan e ionnsaigh san àm ri teachd an cunnart as dìriche. Tha e mar-thà a’ tachairt. Ann an ionnsaigh “buain a-nis, dì-chrioptaich nas fhaide air adhart” (HNDL), bidh nàmhaid a’ glacadh agus a’ stòradh dàta crioptaichte an-diugh, gun chomas a leughadh fhathast, agus dìreach a’ feitheamh. Cho luath ‘s a bhios coimpiutair cuantamach buntainneach gu crioptagrafach ann, thèid an dàta stòraichte sin a dhì-chrioptachadh air ais.

Tha HNDL a’ dèanamh clàr-ama an imrich nas giorra na tha e coltach. Ma dh’ fheumas an dàta agad fuireach dìomhair airson 10 bliadhna agus ma dh’ fhaodadh coimpiutairean cuantamach a tha comasach air crioptachadh an latha an-diugh a bhriseadh ruighinn taobh a-staigh na h-uinneige sin, tha an dàta ann an cunnart mu thràth, an-dràsta, eadhon ged nach eil an coimpiutair a bhriseas e mu dheireadh ann fhathast. Is e dìomhaireachdan an riaghaltais, clàran slàinte, seilbh inntleachdail, agus fiosrachadh sam bith le beatha sgeilp fhada na targaidean as àirde prìomhachas airson na ro-innleachd seo.

Dè a tha a’ dèanamh algairim “iar-chuantumach” #

Tha freagairt a thoirt air dè a th’ ann an crioptagrafaireachd iar-chuantamach aig ìre an algairim a’ ciallachadh a bhith a’ coimhead air a’ mhatamataig air a bheil gach sgeama an urra. Tha algairim iar-chuantamach air an togail air bunaitean matamataigeach eadar-dhealaichte bho RSA agus ECC, feadhainn a tha an aghaidh ionnsaighean clasaigeach agus cuantamach. Seo na dòighean-obrach as cumanta:

Crioptagrafaireachd stèidhichte air còdtèarainteachd stèidhichte air cho duilich ‘s a tha e còdan ceartachaidh mhearachdan loidhneach coitcheann a dhì-chòdachadh.

Crioptagrafaireachd stèidhichte air laitístèarainteachd stèidhichte air duilgheadas dhuilgheadasan sònraichte ann an lattices àrd-mheudach. Is e seo bunait ML-KEM, an algairim NIST air a thaghadh airson iomlaid iuchraichean.

Crioptagrafaireachd stèidhichte air hashtèarainteachd a tha air a thoirt bho fheartan ghnìomhan hash crioptagrafach, air an cleachdadh ann an sgeamaichean ainm-sgrìobhte mar SLH-DSA.

Crioptagrafaireachd iar-chuantamach NIST standards #

Ann an 2024, Institiud Nàiseanta na StandardChuir s agus Teicneòlas (NIST) crìoch air a’ chiad trì crioptagrafaireachd iar-chuantamach standardàs dèidh pròiseas measaidh poblach ioma-bhliadhna. Tha iad sin standarda’ daingneachadh brìgh crioptagrafaireachd iar-chuantamach ann an rudeigin concrait: trì algairidhean ainmichte enterpriseas urrainn dha-rìribh a chur an gnìomh, seach amas rannsachaidh eas-chruthach.

1. FIPS 203, ML-KEM (Meacanaig Iuchrach Stèidhichte air Modúl-Lattice): a’ dol an àite algorithmean mar ECDH airson dìomhaireachd co-roinnte a stèidheachadh aig toiseach seisean crioptaichte.
2. FIPS 204, ML-DSA (Algairim Ainm-sgrìobhte Didseatach Stèidhichte air Modúl-Lattice): àite a tha an aghaidh cuantamach airson sgeamaichean ainm-sgrìobhte didseatach leithid RSA agus ECDSA.
3. FIPS 205, SLH-DSA (Algairim Ainm-sgrìobhte Didseatach Stèidhichte air Hash gun Stàit): sgeama ainm-sgrìobhte stèidhichte air hash a tha a’ tabhann bunait tèarainteachd eile an àite ML-DSA.

Tha iad sin standarda’ toirt do luchd-reic, riaghaltasan, agus enterprisetargaid sheasmhach airson togail a dh’ionnsaigh, agus is e sin a tha ag atharrachadh cripteagrafaireachd iar-chuantamach bho chuspair rannsachaidh gu rudeigin le cinn-latha imrich dha-rìribh.

Dè a th’ ann an Imrich Crioptagrafaidh Iar-Chuantamach? Slighe Phractaigeach #

Tha clàran-ama imrich a’ tighinn còmhla, eadhon ged nach eil iad uile ag aontachadh air aon bhliadhna. Tha an NSA ag iarraidh gum bi ceannachdan Siostaman Tèarainteachd Nàiseanta a chaidh a dhèanamh às dèidh Faoilleach 2027 air an dèanamh deiseil airson an ama ri teachd airson sàbhailteachd cuantamach. standards. Tha NCSC na RA air clachan-mìle imrich fhoillseachadh airson 2028, 2031, agus 2035. Tha an EU air a phlana-rathaid ìreil fhèin fhoillseachadh tro 2035. Gu h-eachdraidheil, a’ cur an àite crioptagrafach standard thar gnìomhachas (3DES gu AES, SHA-1 gu SHA-2) air 5 gu 20 bliadhna a thoirt, agus is e sin pàirt den adhbhar a tha an stiùireadh ag ràdh gum bu chòir tòiseachadh tràth seach feitheamh ri barantas.

Tha an t-slighe imrich phractaigeach a’ coimhead mar seo gu garbh:

Cuir fios gu luchd-reic agus solaraichean. Tha ullachadh iar-chuantum a’ fàs na cheist enterprises faighnich dha na solaraichean aca, chan e dìreach pròiseact a-staigh.

Lorg crioptagrafach. Comharraich càite a bheil RSA, ECC, Diffie-Hellman, teisteanasan, iuchraichean, agus leabharlannan crioptagrafach gan cleachdadh thar aplacaidean, bun-structair, agus eisimeileachdan treas-phàrtaidh. Thathas a’ toirt cunntas cunbhalach air a’ cheum seo mar am pàirt as slaodaiche agus as neo-mheasaichte den phròiseas gu lèir.

Thoir prìomhachas a rèir cugallachd agus fad-beatha. ’S e dàta fad-ùine, luachmhor (seilbh inntleachdail, clàran riaghaltais no slàinte) a’ chiad targaid airson ionnsaighean buain-a-nis-dì-chrioptachadh-nas fhaide air adhart, agus mar sin thèid a ghluasad an toiseach.

Gabh ri sùbailteachd crypto. Tog siostaman as urrainn algairidhean crioptagrafach iomlaid gun oidhirp ath-innleadaireachd iomlan, leis gu bheil dùil fhathast ri stiùireadh agus leasachaidhean ùra iar-chuantamach mar a bhios gabhail riutha a’ fàs nas aibidh.

Dèan deuchainn air dòighean-obrach measgaichte. Bidh mòran de na tràth-bhuileachaidhean a’ paidhreachadh algairim clasaigeach le fear iar-chuantamach san aon chrathadh-làimhe (mar eisimpleir, X25519 còmhla ri ML-KEM), agus mar sin bidh an ceangal tèarainte fhad ‘s a chumas co-dhiù aon den dà algairim.

Carson a tha lorg crioptagrafach na phàirt dhoirbh #

Tha cha mhòr a h-uile stòr air imrich PQC a’ tighinn còmhla ris an aon àite tòiseachaidh: chan urrainn dhut crioptagrafaireachd a ghluasad nach eil fios agad gu bheil agad. Tha crioptagrafaireachd air a freumhachadh gu domhainn ann an aplacaidean, seirbheisean sgòthan, bun-structar lìonra, siostaman dearbh-aithne, agus leabharlannan treas-phàrtaidh, gu tric do-fhaicsinneach dha na sgiobaidhean a tha an urra ris. Mus tachair iomlaid algairim sam bith, feumaidh buidheann clàr-stuthan ceart, structaraichte de far a bheil crioptagrafaireachd chlasaigeach a’ fuireach an-diugh. Is e an clàr-stuthan sin a tha a Bile Stuthan Crioptagrafach (CBOM) air a thogail gus solarachadh, agus ’s e seo a’ chiad cheum practaigeach air cùl cha mhòr a h-uile plana imrich PQC..

CÀBHA #