Mekkora esély van a kvantum-apokalipszisre?

Éppen amikor fellélegezhetnénk, mert úgy tűnik, hogy túljutottunk a Covid-járványon, a kvantum-apokalipszis visszaránt minket a földi lét keserű valóságába. Ugyanis az IT-iparban sokan pánikról és elkerülhetetlen végről beszélnek a kvantumszámítástechnika miatt, miszerint az fenyegetést jelent a titkosított adatok jövőjére, a kiberbiztonságra és életmódunkra nézve.

De mit is jelent ez? Nos, egyszerűen fogalmazva, egy olyan világ elképzelt kimenetele, ahol minden titkosított fájlt „hirtelen” feltörnek a kvantumszámítógépek. (Valójában ez csak bizonyos titkosítási eljárásokat érint, és azokat is csak több év múlva tudnák feltörni.) A Neven-törvény (nem pedig Moore törvénye) végül is azt mondja, hogy a kvantumszámítógépek körülbelül 10 év múlva már feltörhetik a vezető kriptót.

Lényeges megérteni, hogy a kvantumszámítógépek nem egyszerűen „erősebb szuperszámítógépek”. A számítástechnika új paradigmáját képviselik. A kvantummechanika tulajdonságait használják a számításokhoz, amelyek alapvetően eltérnek a mai digitális, „klasszikus” számítógépektől. A hagyományos, egyesekből és nullákból álló bitek helyett kvantumbiteket használnak, amelyek egyszerre képesek különböző értékeket képviselni. A kvantumszámítógépek összetettsége miatt sokkal gyorsabbak lehetnek bizonyos feladatok elvégzésében, és olyan problémák megoldására is képesek lehetnek, amelyek a modern gépek számára gyakorlatilag lehetetlenek – beleértve számos olyan titkosítási algoritmus feltörését, amelyeket jelenleg érzékeny adatok, például személyes, üzleti és államtitkok védelmére használnak.

Megváltás vagy armageddon?

Ezek a lehetőségek egyelőre elméleti jellegűek. Ez azonban nem jelenti azt, hogy ez puszta spekuláció. Több ország, köztük az Egyesült Államok, Kína, Oroszország és az Egyesült Királyság is keményen dolgozik és hatalmas összegeket fektet be a szupergyors kvantumszámítógépek kifejlesztésébe, hogy stratégiai előnyre tegyen szert a kibertérben. Olyan technológiai óriások, mint a Google, a Microsoft, az Intel és az IBM, valamint olyan speciálisabb cégek, mint a Quantinuum és a Post-Quantum is dolgoznak a megoldásokon.

A valóságban a kvantumszámítást rendkívül nehéz megvalósítani. Tavaly a Google azzal büszkélkedett, hogy sikerült elérnie a kvantum szupremáciát azzal, hogy olyan feladatot talált, amelyet egy kvantumszámítógép képes elvégezni, de ami egy klasszikus számítógép számára lényegében lehetetlen. A vállalat bejelentette, hogy a Sycamore nevű 53 bites kvantumszámítógépével 200 másodperc alatt megoldott egy olyan matematikai feladatot, amelyhez egy klasszikus számítógépnek 10 000 évre lett volna szüksége.

Sundar Pichai, a Google vezérigazgatója a Szputnyik indulásához vagy a Wright fivérek első repüléséhez hasonlította ezt az eredményt – a gépek új korszakának küszöbét, amely mellett a mai leghatalmasabb számítógépek abakusznak tűnnek. Bár ez egy fontos mérföldkő volt, messze nem a kvantumszámítástechnika új korszakának nyitánya. Az ipari és tudományos szakértők különböző okokból gyorsan kritizálták. A valóságban még legalább egy évtizedre vagy annál is többre vagyunk egy olyan kvantumszámítógéptől, amely képes értékes problémák megoldására.

De addig is legyen min aggódnunk

Harri Owen, a PostQuantum stratégiai vezetője és Ilyas Khan, a cambridge-i és coloradói Quantinuum cég vezérigazgatója által felvetett lehetőség szerint a kvantumszámítógépek használhatatlanná teszik a legtöbb létező titkosítási módszert. Aki ilyen képességet fejleszt ki, azonnal képes lesz arra, hogy leállítsa a kormányzati védelmi rendszereket, és hozzáférjen a magánadatokhoz és a banki adatokhoz. Ahogy Ilyas Khan fogalmazott, mindez „veszélyt jelentene az életmódunkra”.

Ez azonban számos okból kifolyólag nagyon valószínűtlen. Nem csak arról van szó, hogy a kvantumszámítástechnika bonyolult és rendkívül drága, és még évtizedekre van a megvalósítástól, de az sem világos, hogy miért jelent akkora kockázatot, ha ma olyan adatokat gyűjtünk, amelyeket csak 30 év múlva lehet visszafejteni.

A lényeg azonban az, hogy a kormányok nagyon is tisztában vannak ezzel a potenciális kockázattal. A kockázatcsökkentési erőfeszítések pedig már évek óta folyamatban vannak.

Az Egyesült Államokban például a Nemzeti Szabványügyi és Technológiai Intézet (NIST) révén 2016 óta folyik egy verseny, amelynek célja, hogy 2024-ig elkészüljenek az első kvantumszámítógép-ellenálló algoritmusok. Az Egyesült Királyságban az összes „szigorúan titkosnak” minősített kormányzati adat már „posztkvantum” – azaz a titkosítás új formáit használja, amelyek a kutatók reményei szerint kvantumbiztosak lesznek. A kutatást vezető Nemzeti Kiberbiztonsági Központ pedig folyamatosan tanácsot ad a kormányzatnak és a vállalkozásoknak a hosszú távú titkosítási és biztonsági igényekről.

A kvantum-apokalipszis lehetősége

A számítógépes rendszerek modernizálása és frissítése olyan technikai probléma, amelyet az emberiség képes megoldani.

Ez a világvége-forgatókönyv a Y2K-probléma eltúlzására emlékeztet, amelyre az ezredforduló egyik nagy katasztrófájaként tekintettek, de kezelhetőnek bizonyult. Ennek a nagyszabású, nemzetközileg összehangolt erőfeszítésnek a léptéke és az esetlegesen technológiai eredetű válság kezelésére fordított dollármilliárdok hatalmas kiadása példátlan volt. Egyébként továbbra is megoszlanak a vélemények arról, hogy az Y2K-probléma valóban komolytalan volt, vagy épp ellenkezőleg, a jól elköltött hatalmas pénzösszegek akadályozták meg az összeomlást. És ennek ellenére még most is kísért, miután súlyos (de nem katasztrofális) Y2K22 hibával kezdte az évet a Microsoft.

Egy biztos, a kvantum-apokalipszis önmagában kevésbé fenyegetőbb veszély, mint az, hogy hiszünk egy eltúlzott katasztrófában és rettegünk tőle. Ez megakadályoz minket abban, hogy felfogjuk, milyen figyelemre méltó dolog lesz a kvantumszámítástechnika az emberiség számára, és milyen lökést fog jelenteni a 21. századi problémamegoldó képességeink számára.

Hardverek, szoftverek, tesztek, érdekességek és színes hírek az IT világából ide kattintva!