Menene Cryptography Bayan Quantum?

To, menene rubutun sirri na post-quantum, a bayyane yake? Tsarin ɓoye bayanai na Post-quantum (PQC) wani tsari ne na algorithms na ɓoye bayanai da aka tsara don kiyaye tsaro koda akan mai kai hari mai kwamfuta mai ƙarfi. Ma'anar rubutun bayan-quantum a bayan sunan shine precise: ba rubutun sirri wanda ke amfani da makanikan kwantum ba, amma rubutun sirri da aka gina don tsira daga zamanin bayan kwamfutocin kwantum sun zama masu ƙarfi don karya bayanan sirri da muke dogara da su a yau.

Wannan bambanci yana da muhimmanci domin sau da yawa ana ruɗa su biyun. Rarraba maɓallan Quantum yana amfani da kimiyyar lissafi ta quantum don tabbatar da sadarwa. Ɓoye bayanan bayan quantum shine akasin wannan mafita: lissafi na yau da kullun, wanda ke gudana akan kwamfutocin yau da kullun, an zaɓi shi musamman saboda kwamfutocin quantum ba za su iya rage shi ba kamar yadda suke iya rage shi ta hanyar RSA ko elliptic-curve cryptography.

Me yasa kwamfutocin quantum ke karya sirrin yau? #

Yawancin ɓoye-ɓoye suna kare intanet a yau, RSA, Diffie-Hellman, da Elliptic Curve Cryptography (ECC), sun dogara ne akan matsalolin lissafi waɗanda ba zai yiwu kwamfutar gargajiya ta warware su cikin lokaci mai dacewa ba: ƙididdige adadi mai yawa, ko warware matsalar logarithm mai rarrabuwa. Kwamfutar kwantum mai ƙarfi wacce ke gudanar da algorithm na Shor za ta iya magance waɗannan matsalolin cikin inganci, ta hanyar warware ɓoye sirrin maɓallan jama'a wanda ke ƙarfafa bincike mai aminci, tantancewa, da musayar maɓalli.

Wannan ba wani abu bane mai nisa, kawai dai ana ɗaukarsa a matsayin almarar kimiyya. Masana sun kiyasta cewa kwamfuta mai alaƙa da fasahar zamani (CRQC), wacce za ta iya karya bayanan sirri na yanzu, za ta iya bayyana cikin shekaru 5 zuwa 15 masu zuwa. Rashin tabbas a cikin wannan kiyasin shine ainihin dalilin da ya sa ake gaya wa ƙungiyoyi su ɗauki mataki yanzu maimakon jira ranar ganawa ta kamfani.

Barazanar da ke sa wannan ya zama gaggawa a yau: girbi yanzu, cire bayanai daga baya #

Hadarin da ya fi gaggawa ba hari na gaba ba ne. Wani abu ne da ya riga ya faru. A cikin harin "girbi yanzu, cire bayanai daga baya" (HNDL), abokin gaba yana katsewa kuma yana adana bayanan da aka ɓoye a yau, ba tare da ikon karanta su ba tukuna, kuma yana jira kawai. Da zarar kwamfutar kwantum mai dacewa da sirri ta wanzu, wannan bayanan da aka adana za a cire su daga baya.

HNDL ta sa lokacin ƙaura ya yi gajere fiye da yadda yake a da. Idan bayananka suna buƙatar sirri na tsawon shekaru 10 kuma kwamfutocin quantum da za su iya karya ɓoye bayanai na yau za su iya isa cikin wannan taga, bayanan sun riga sun shiga cikin haɗari, a yanzu, duk da cewa kwamfutar da za ta fashe ta ba ta wanzu ba tukuna. Sirrin gwamnati, bayanan lafiya, kadarorin ilimi, da duk wani bayani mai tsawon rai su ne manyan abubuwan da za a fi mayar da hankali a kansu a wannan dabarar.

Me ke sa algorithm ya zama "post-quantum" #

Amsa abin da ake kira post-quantum cryptography a matakin algorithm yana nufin duba lissafin da kowanne tsari ya dogara da shi. An gina algorithms na post-quantum akan tushen lissafi daban-daban fiye da RSA da ECC, waɗanda ke tsayayya da hare-haren gargajiya da na quantum. Hanyoyin da aka fi amfani da su sun haɗa da:

Tsarin ɓoye bayanai na tushen lambartsaro bisa ga wahalar warware lambobin gyaran kurakurai na layi na gaba ɗaya.

Tsarin ɓoye bayanai na tushen Latticetsaro bisa ga wahalar wasu matsaloli a cikin manyan layukan waya. Wannan shine tushen ML-KEM, algorithm NIST an zaɓa don musayar maɓalli.

Tsarin ɓoye bayanai na Hashtsaro da aka samo daga halayen ayyukan hash na ɓoye-ɓoye, waɗanda ake amfani da su a cikin tsare-tsaren sa hannu kamar SLH-DSA.

Bayanan sirri na NIST bayan adadi standards #

A shekarar 2024, Hukumar Kula da Lafiya ta Ƙasa (National Institute of Standards da Technology (NIST) sun kammala rubutun sirri guda uku na farko bayan adadi standardbayan shekaru da yawa, tsarin kimantawa na jama'a. standards yana nuna ma'anar bayanan-quantum cryptography a cikin wani abu mai kama da juna: algorithms guda uku masu suna enterprises za su iya aiwatarwa, maimakon wani burin bincike mai zurfi.

1. FIPS 203, ML-KEM (Mechanism na Maɓallin Encapsulation na Module-Lattice): yana maye gurbin algorithms kamar ECDH don kafa sirrin da aka raba a farkon zaman ɓoye.
2. FIPS 204, ML-DSA (Algorithm na Signature na Dijital da aka Ba da Module-Lattice): madadin tsarin sa hannu na dijital kamar RSA da ECDSA wanda ke jure wa quantum.
3. FIPS 205, SLH-DSA (Algorithm na Sa hannu na Dijital mara Jiha ba tare da Hash ba): tsarin sa hannu na hash wanda ke ba da madadin tushen tsaro fiye da ML-DSA.

wadannan standardyana ba wa masu sayarwa, gwamnatoci, da kuma enterprisewani abu mai dorewa da za a gina zuwa ga, wanda shine abin da ke mayar da bayanan sirri na post-quantum daga wani batu na bincike zuwa wani abu da ke da ainihin wa'adin ƙaura.

Menene Hijira ta Bayan-Quantum Cryptography? Hanya Mai Amfani #

Jadawalin ƙaura yana haɗuwa, koda kuwa ba duka suka yarda da shekara ɗaya ba. Hukumar NSA tana buƙatar sayayya ta Tsarin Tsaron Ƙasa da aka yi bayan Janairu 2027 ta zama tabbatacciya a nan gaba don aminci ga kwantum. standards. Hukumar NCSC ta Burtaniya ta buga muhimman bayanai kan ƙaura a shekarun 2028, 2031, da 2035. Tarayyar Turai ta buga taswirarta ta mataki-mataki har zuwa 2035. A tarihi, ta maye gurbin wani tsari na ɓoye bayanai standard a duk faɗin masana'antu (3DES zuwa AES, SHA-1 zuwa SHA-2) ya ɗauki shekaru 5 zuwa 20, wanda shine wani ɓangare na dalilin da ya sa jagorar ita ce a fara da wuri maimakon jira umarni.

Hanyar ƙaura mai amfani tana kama da haka:

Haɗa masu siyarwa da siye. Shirye-shiryen bayan ƙima na zama tambaya enterprises suna tambayar masu samar da kayayyaki, ba kawai wani aiki na cikin gida ba.

Gano bayanan sirri. Gano inda ake amfani da RSA, ECC, Diffie-Hellman, takaddun shaida, maɓallai, da ɗakunan karatu na ɓoye bayanai a cikin aikace-aikace, kayayyakin more rayuwa, da kuma dogaro da wasu kamfanoni. Wannan matakin ana bayyana shi a matsayin ɓangaren da ya fi jinkiri kuma mafi ragi a cikin dukkan tsarin.

A fifita ta hanyar hankali da rayuwa. Bayanan da suka daɗe suna da daraja (bayanan kadarorin fasaha, bayanan gwamnati ko na lafiya) su ne abubuwan da ake hari daga baya, don haka ana fara ƙaura da su.

Yi amfani da crypto-agility. Gina tsarin da zai iya musanya tsarin rubutun sirri ba tare da cikakken ƙoƙarin sake fasalinsa ba, tunda har yanzu ana sa ran sabbin jagororin bayan adadi da gyare-gyare yayin da ɗaukar nauyi ke ƙaruwa.

Gwada hanyoyin haɗaka. Yawancin aiwatarwa na farko suna haɗa algorithm na gargajiya tare da wanda aka yi bayan adadi a cikin musabaha ɗaya (misali, X25519 tare da ML-KEM), don haka haɗin zai kasance lafiya matuƙar aƙalla ɗaya daga cikin algorithms guda biyu yana riƙe.

Dalilin da yasa gano bayanan sirri yake da wahala #

Kusan kowace tushe game da ƙaura ta PQC tana haɗuwa a wuri ɗaya: ba za ka iya ƙaura fasahar ɓoye bayanai ba wanda ba ka san kana da su ba. Ana saka fasahar ɓoye bayanai a cikin aikace-aikace, ayyukan girgije, kayayyakin more rayuwa na hanyar sadarwa, tsarin asali, da ɗakunan karatu na wasu kamfanoni, sau da yawa ba a iya gani ga ƙungiyoyin da ke da alhakin hakan. Kafin kowane musayar algorithm ya faru, ƙungiya tana buƙatar ingantaccen tsari na inda fasahar ɓoye bayanai ta gargajiya take a yau. Wannan tarin bayanai shine abin da Dokar Kayayyakin Sirri (CBOM) an gina shi ne don samarwa, kuma shine matakin farko na farko a bayan kusan kowane shirin ƙaura na PQC.

FAQ #