WSJ: Computerele cuantice amenință securitatea digitală. De ce criptarea folosită astăzi ar putea deveni vulnerabilă

Experții avertizează că organizațiile trebuie să înceapă din timp tranziția către criptografia post-cuantică, chiar dacă un computer cuantic capabil să spargă actualele sisteme de criptare nu există încă.

Securitatea internetului se bazează în mare măsură pe algoritmi criptografici care transformă datele într-o formă imposibil de descifrat, în condiții normale, de către calculatoarele actuale. Unele dintre aceste sisteme se bazează pe probleme matematice extrem de dificile, precum descompunerea numerelor foarte mari în factori primi.

Un calculator cuantic suficient de performant ar putea aborda anumite astfel de probleme mult mai eficient. În consecință, mecanismele care protejează în prezent tranzacțiile online, comunicațiile private, conexiunile către site-uri și o parte dintre sistemele de autentificare ar putea deveni vulnerabile.

Pericolul nu este însă unul care să se manifeste imediat. Calculatoarele cuantice existente sunt încă în mare parte în laboratoare, iar tehnologia nu a ajuns la nivelul necesar pentru a sparge la scară largă criptografia utilizată în prezent.

Cu toate acestea, industria tehnologică investește masiv în dezvoltarea acestor sisteme. Potrivit informațiilor prezentate de The Wall Street Journal, IBM estimează că ar putea livra până în 2029 un calculator cuantic destinat unor aplicații reale. Momentul în care o astfel de mașină ar putea compromite criptarea convențională este denumit, în mod uzual, „Q-day”. Specialiștii avertizează însă că nu trebuie privit ca o singură zi în care securitatea digitală se prăbușește, ci mai degrabă ca un proces care s-ar putea desfășura pe parcursul mai multor ani.

Hackerii pot fura datele acum pentru a le decripta mai târziu

Una dintre cele mai importante probleme este reprezentată de strategia cunoscută sub denumirea „harvest now, decrypt later”, adică „colectează acum, decriptează mai târziu”.

În acest scenariu, un atacator poate copia și păstra în prezent informații criptate pe care nu le poate descifra. Dacă, în viitor, apare un calculator cuantic suficient de puternic, datele respective ar putea fi decriptate.

Riscul este cu atât mai mare pentru informațiile care rămân sensibile timp de mulți ani: secrete comerciale, proprietate intelectuală, informații guvernamentale sau date strategice. Institutul Național de Standarde și Tehnologie din SUA (NIST) avertizează că tocmai această posibilitate reprezintă unul dintre motivele pentru care organizațiile trebuie să înceapă tranziția către criptografia post-cuantică înainte ca amenințarea să devină una practică.

Soluția: criptografia post-cuantică

Pentru a limita riscul, cercetătorii și companiile dezvoltă criptografia post-cuantică, cunoscută și sub abrevierea PQC. Aceasta presupune algoritmi concepuți astfel încât să reziste atât atacurilor realizate cu computere convenționale, cât și celor efectuate cu viitoare calculatoare cuantice.

NIST a finalizat în august 2024 primele trei standarde pentru criptografia post-cuantică. Acestea au fost dezvoltate tocmai pentru a oferi organizațiilor instrumentele necesare pentru înlocuirea treptată a algoritmilor vulnerabili.

Printre soluțiile analizate se află algoritmi bazați pe probleme matematice de tip „lattice”, considerate dificil de rezolvat atât pentru calculatoarele clasice, cât și pentru cele cuantice. În perioada de tranziție, specialiștii recomandă inclusiv utilizarea unor sisteme hibride, care combină criptografia tradițională cu algoritmi post-cuantici.

Migrarea poate dura ani

Problema nu este doar inventarea unor algoritmi noi, ci și înlocuirea infrastructurii care folosește criptografia actuală. Organizațiile trebuie să identifice sistemele vulnerabile, să verifice ce produse și servicii depind de acestea și să stabilească un plan de migrare.

CISA, NSA și NIST recomandă deja organizațiilor, în special celor care operează infrastructuri critice, să își pregătească strategia pentru această tranziție. Autoritățile americane subliniază că procesul poate fi unul de durată, motiv pentru care pregătirile trebuie începute înainte de apariția unui calculator cuantic capabil să spargă criptarea.

Pentru infrastructurile vechi, schimbarea poate fi și mai dificilă. Implementarea noilor algoritmi poate necesita actualizări de software, înlocuirea unor echipamente sau modificarea protocoalelor de comunicații. CISA avertizează că unele sisteme operaționale și echipamente mai vechi ar putea să nu dispună de resursele necesare pentru noile mecanisme criptografice.

Companiile din tehnologie au început deja tranziția

Potrivit The Wall Street Journal, mai multe companii importante din tehnologie lucrează deja la integrarea criptografiei rezistente la atacuri cuantice. Google, Microsoft și Cloudflare și-au propus să utilizeze astfel de tehnologii la nivelul produselor, serviciilor și infrastructurii lor, în timp ce unele servicii de mesagerie au început deja să introducă protecții post-cuantice.

În cazul utilizatorilor obișnuiți, cea mai importantă măsură rămâne, deocamdată, actualizarea regulată a aplicațiilor și sistemelor de operare. Migrarea către noile standarde va fi realizată în mare parte de furnizorii de tehnologie, însă utilizatorii trebuie să instaleze actualizările prin care aceste protecții sunt introduse.