Содержание статьи:
- АНБ разрабатывает квантово-устойчивую криптотехнологию
- NIST проводит конкурс постквантовых алгоритмов
- QRL – квантово-устойчивый блокчейн
- Praxxis
- HyperCash
- IOTA
Хотя созданием квантовых компьютеров занимается несколько технологических гигантов, среди которых IBM, Intel и D-Wave Systems, компания Google впервые представила экспериментальные доказательства того, что квантовое ускорение достижимо в реальной системе. Машина Google способна выполнять вычисления, недоступные для самых мощных компьютеров традиционной кремниевой архитектуры, делая бессильными современные методы криптографической защиты.
В то время как в классических компьютерах единицей измерения количества информации является бит, принимающий значение 0 или 1, квантовые машины основаны на принципе суперпозиции и использовании кубитов. Они могут принимать значения, которые получены в результате комбинации 0 и 1, и находиться во всех состояниях одновременно, экспоненциально увеличивая мощность и скорость компьютера.
Традиционные блокчейн-системы используют методы шифрования, основанные на сложных математических вычислениях, что позволяет обеспечить максимальную защиту закрытых ключей. Мощнейшему суперкомпьютеру потребовались бы тысячи лет для перебора всех возможных комбинаций. Однако базовые модели квантовых машин способны справиться с этой задачей за несколько часов.
Хотя прогнозы отраслевых экспертов относительно сроков создания полноценного квантового компьютера неоднозначны, лидеры в области криптографии усердно работают над разработкой новых квантово-устойчивых протоколов и алгоритмов шифрования.
АНБ разрабатывает квантово-устойчивую криптотехнологию
Агентство национальной безопасности США (АНБ) еще летом 2015 года заявило, что намерено внедрить в свою сетевую защиту квантово-устойчивые или постквантовые методы шифрования с открытым ключом, а также рекомендовало всем американским компаниям подготовиться к «надвигающемуся криптоапокалипсису».
С тех пор агентство сотрудничает с лидерами отрасли, чтобы обеспечить экономически эффективную защиту жизненно важной информации и систем национальной безопасности США от повреждения и кражи.
«Мы работаем с экспертами, правительством, органами стандартизации для создания четкого плана по разработке нового набора универсальных надежных квантово-устойчивых алгоритмов», - говорится в сообщении АНБ.
NIST проводит конкурс постквантовых алгоритмов
Национальный институт стандартов и технологий США (NIST), отвечающий за формирование правил внедрения средств управления информационной безопасностью, объявил конкурс на самые эффективные квантово-устойчивые алгоритмы. На сегодня NIST, который является золотым стандартом для криптосообщества, получил более 80 заявок. Предполагается, что победитель будет выбран в 2022 году, а реально действующий алгоритм будет использоваться АНБ.
«Стандарты, которые выберет NIST, станут основой кибербезопасности всего правительства США, а также многих коммерческих, финансовых и критически важных инфраструктур», - сказал представитель АНБ.
QRL – квантово-устойчивый блокчейн
Проект Quantum Resistant LEDGER (QRL) – один из участников конкурса NIST, который использует уникальную криптографическую систему на основе алгоритмов постквантовой криптографии и расширенного формата адресов. Целью проекта является «реализация квантово-резистентной технологии в блокчейне», нового механизма подписей для транзакций. Поскольку решение QRL абсолютно новое, пока сложно оценить его эффективность.
Praxxis
Американский ученый Дэвид Чаум, создатель первой электронной валюты eCash и блокчейн-платформы Elixxir, одним из первых отреагировал на сообщение о квантовом превосходстве Google, а также подчеркнул важность разработки устойчивых к квантовым вычислениям технологий и механизмов для криптоотрасли.
«Крестный отец» движения шифропанков утверждает, что разрабатывает собственный блокчейн Praxxis, в котором используются квантово-устойчивые подписи для защиты от утечки метаданных пользователей. Ожидается, что официальная документация по Praxxis будет обнародована в конце 2019 года.
HyperCash
Кроссплатформенный криптовалютный проект HyperCash, обеспечивающий безопасный обмен данными между централизованными сетями и блокчейнами, утверждает, что готов к надвигающейся квантовой угрозе. Высоконадежная «двухцепочечная экосистема» HyperCash использует протокол анонимных транзакций RingCT с возможностью многослойных кольцевых подписей в сочетании с «улучшенными и оптимизированными» версиями протоколов доказательства с нулевым разглашением из семейства zk-SNARK. Поддержка нескольких постквантовых схем подписей позволяет обеспечивать дополнительный уровень безопасности от потенциальных квантовых хакеров.
В команду HyperCash входят известные ученые и эксперты, такие как доктор Джозеф Лю, профессор Гэвин Бреннан, директор Центра квантовой инженерии Macquarie и профессор Миклос Сантха, главный исследователь Центра квантовых технологий Национального университета Сингапура, которые стремятся улучшить протокол RingCT и сделать сеть максимально защищенной.
IOTA
Платформа IOTA, созданная для защищенной передачи данных и микроплатежей без комиссий между устройствами Интернета вещей (IoT), утверждает, что использование технологии Directed Acyclic Graph (DAG) и уникального механизма связи транзакций обеспечивает максимальную защиту от атак квантовых компьютеров.
Структура IOTA – сложная цепочка транзакций, которая образует направленный ацикличный граф. При этом сеть безгранично масштабируема и разрастается благодаря увеличению количества пользователей, а не майнеров или крупных держателей монет. Участники системы подтверждают транзакции друг друга, и они сразу записываются в DAG. Каждая новая транзакция валидирует две предыдущие, повышая тем самым степень их подверженности. Кроме того, в IOTA есть модуль под названием «Маскированная аутентификация сообщений», который позволяет блокчейну «шифровать целые потоки данных и надежно привязывать их к DAG».
Хотя на создание квантовых компьютеров могут уйти десятилетия, криптоиндустрии уже сейчас необходимо готовиться к широкому распространению технологии, представляющей угрозу для современных методов шифрования, уверены эксперты.
