Китай хакна криптиране от военен клас с помощта на квантов компютър и се превърна в заплаха за Запада

Изследователите представиха два технически подхода, базирани на квантов алгоритъм.

Изданието Interest Ingengineering съобщава, че китайски изследователи са хакнали алгоритъм за криптиране от военен клас с помощта на квантов компютър на D-Wave. Това е първата успешна квантова атака срещу широко използвани алгоритми за криптиране. Този тип хакерски атаки представляват значителна заплаха за военния и финансовия сектор.

Първоначално проектирана за некриптографска употреба системата D-Wave Advantage, използвана в процеса, е нарушила структурата на алгоритмите Substitution-Permutation Network-structured (SPN).

Въпреки че конкретните кодове за достъп все още не са преодолени, това вече е сериозна заплаха в ранен стадий.

Квантовият тунелен ефект

Изследователите отдавна твърдят, че напредъкът на квантовите компютри в опитите им да атакуват RSA е изключително бавен. Оказа се, че това не е вярно.

За разлика от ограниченията, наложени от ключови технологии като кодовете за корекция на грешките при универсалните квантови компютри, според изследователите развитието на критичните теоретични и хардуерни разработки на специализираните квантови компютри на D-Wave показва стабилна траектория на растеж в това отношение.

Специализираните квантови компютри на D-Wave използват уникален квантов тунелен ефект, който може да избегне локалните екстремуми, в които са склонни да изпадат традиционните интелигентни алгоритми. Според изследователите той може да се разглежда като клас ИИ алгоритми с възможност за търсене на глобална оптимизация.

Изследователите представиха два технически подхода, обосновани в алгоритъма на квантовото отгряване, като използваха изцяло квантов алгоритъм и квантово опресняване, комбинирано с класически алгоритъм, за да реализират атака на класическата криптография с публичен ключ RSA.

Единият подход е да се преобразува математическият метод на криптографската атака в комбинирана оптимизационна задача или задача за търсене в експоненциално пространство, която се решава чрез модела на Исинг или модела QUB0.

„Ние предлагаме модел за оптимизация от високо ниво и въвеждаме нова формула за намаляване на размерността с цел пестене на ресурсите на кубита и подобряване стабилността на модела на Исинг. Разлагаме двата милиона цели числа – 2 269 753, като използваме предимството на D-вълната“, казват изследователите в изследването.

Разбира се, по-конкретни подробности не се съобщават.

Квантовият алгоритъм

Вторият подход на изследването, публикуван в Chinese Journal of Computers, се базира на алгоритъма за квантово отгряване (quantum annealing algorithm), съчетан с математически методи за криптографски атаки, за да се оптимизират атаките срещу криптографските елементи. Класическият алгоритъм за редуциране на решетката е синергично интегриран с алгоритъма на Шнорр.

Използва се така нареченият алгоритъм за квантово отгряване, а посоката на закръгляне на алгоритъма на Бабай се коригира, като се използва ефектът на квантовото тунелиране за точно определяне на вектора, твърдят изследователите.

„Използвайки възможностите за експоненциално ускорение на квантовите изчисления, ние се справяме с предизвикателството, като изчисляваме две направления на закръгление решенията на всеки бит от N-мерната решетка. Това дава възможност за реализиране на експоненциално търсене в пространството на решенията – възможност, която е извън обсега на традиционните изчислителни методи“, казват изследователите.