Квантовые вычисления становятся все более реальной угрозой для современных методов шифрования, используемых в важнейших сферах, таких как финансы и военные технологии. Китайские ученые под руководством Ван Чао из Шанхайского университета совершили настоящий прорыв, успешно взломав несколько криптоалгоритмов с использованием квантового компьютера компании D-Wave Systems. В их исследовании была применена технология квантового отжига, что позволило взломать алгоритмы Present, Gift-64 и Rectangle, которые используются в структуре SPN, являющейся основой усовершенствованного стандарта шифрования AES.
Этот прорыв считается первой в мире эффективной атакой с использованием квантовых вычислений на полноценные криптографические алгоритмы, применяемые для защиты данных в таких критических отраслях, как банки и армия. Несмотря на то, что в ходе тестов исследователи не получили конкретные пароли, они смогли добиться значительных результатов, показывающих, что квантовые компьютеры могут представлять реальную угрозу для криптографических систем.
Одной из главных целей исследования было использование квантового отжига как аналога методов искусственного интеллекта для оптимизации решений задач на глобальном уровне. Это позволило ученым сделать прорыв в понимании того, как квантовые компьютеры могут воздействовать на современные алгоритмы шифрования. Как утверждает команда Ванга, это первый случай, когда квантовый компьютер доказал свою угрозу для нескольких алгоритмов SPN на полномасштабном уровне.
Ограничения и дальнейшие разработки
Тем не менее, команда исследователей подчеркивает, что факторы, такие как окружающая среда, ограничения оборудования и сложность разработки универсального алгоритма атаки, пока еще препятствуют полноценному квантовому взлому на практике. Однако достигнутый прогресс внушает опасения о будущем криптографии и ставит вопрос о необходимости разработки новых механизмов защиты от квантовых атак.
Примечательно, что подобные опасения уже высказывались ранее. Например, в марте 2024 года Виталик Бутерин, один из создателей Ethereum, предложил способ защиты этой криптовалюты от угроз, исходящих от квантовых компьютеров. А в августе этого же года эксперты представили новые стандарты шифрования, которые смогут противостоять высокотехнологичным методам взлома.
Квантовые вычисления продолжают набирать обороты, и это исследование показывает, что переход к постквантовой криптографии может стать необходимым шагом в ближайшем будущем.