ידענים: מיחשוב קוונטי

מאת 30 במרץ 2014 18 תגובות

שימוש בשיטות הצפנה קוונטית יגרום לשבירת הצפנים הקיימים אך גם תאפשר לנו לפתח אמצעי הצפנה חדשים כנגד ההאזנות הממשלתיות, אומרים חוקרים שפרסמו מאמר בנייצ'ר ביום חמישי האחרון

תופעות אקראיות. איור: shutterstock

תופעות אקראיות. איור: shutterstock

ההכרה בעוצמת המעקב של ה-NSA ושל גופים מקבילים בעולם האיר את תחום האבטחה – או יותר נכון העדר האבטחה – של התקשורת הדיגיטלית שלנו.

גם המידע המוצפן ביותר פגיע להתפתחות הטכנולוגית. ובכל זאת האם ניתן לשמור על פרטיות בעולם פרוץ זה? בגליון ה-27 במארס של כתב העת נייצ'ר, כותבים החוקרים ארתור אקרט מהמרכז לטכנולוגיות קוונטיות באוניברסיטה הלאומית של סינגפור ורנאטו רנר ממכון ETH בשוויץ אילו אמצעים פיסיקליים יאפשרו לנו לשמור על הסודות.
בהסטוריה של התקשורת הסודית, המאמצים של כותבי הקוד המבריקים ביותר התעמתו שוב ושוב עם הסבלנות של פורצי הקודים. לעיתים אנו צופים זאת. אנו יודעים כי אחת ההצפנות החזקות והנפוצות ביותר כיום, RSA תהפוך ללא בטוחה ברגע שייבנה מחשב קוונטי.

"ואולם המעגל לא חייב להימשך לנצח. "ההתפתחויות האחרונות בתחום הקריפטוגרפיה הקוונטית מראות כי הפרטיות תהיה אפשרית תחת הנחה חלשה אודות חופש הפועלה שיש לנו ועל מהימנות המכשיר בו אנו משתמשים" אומר אקרט, פרופ' לפיסיקה קוונטית באוניבריסטת אוקספורד בבריטניה ומנהל המרכז לטכנולוגיות קוונטיות באוניברסיטה הלאומית של סינגפור שם הוא גם מחזיק בקתדרה.

לפני למעלה מ-20 שנה, הציעו אקרט ואחרים באופן בלתי תלוי דרך להשתמש בתכונות הקוונטיות של חלקיקי אור כדי לחלוק מפתחות סודיים לתקשורת מוצפנית. המפתח היה רצף אקראי של אפסים ואחדים, שנגזר מבחירה אקראית כיצד למדוד את החלקיקים (וכמה צעדים נוספים), כדי להצפין את המסר. במאמר שפרסמו השבוע בנייצ'ר, מסבירים אקרט ורנר כיצד הקריפטוגרפיה הקוונטית התפתחה מאז לכיוונים מסחריים ולשטחים תיאורטיים חדשים לחלוטין.

"אף כי הפרטיות תלויה באקראיות ובאמון, הדבר המפתיע ביותר בממצאים החארוינם הוא שאנחנו יכלים לתקשר חופשי גם אם יש לנו אמון מוגבל בהתקן הקריפטוגרפי – תארו לעצמכם שאנחנו רוכשים אותם מאויב שלנו, וביכולות שלנו לבצע בחירהחופשית – כאשר האויב מנסה לעשות מניפולציה עלינו. בהינתן גישה לכמה סוגים של מתאמים, בין אם מקורם קוונטי או לא, ועם מעט רצון חופשי אנו יכולים להגן על עצמנו. יתר על כן, אנו יכולים להגן על עצמנו כנגד יריבים בעלי טכנולוגיה עדיפה ובלתי מוכרת."

"ככל שהבחירות שלנו אינן ניתנות לחלוטין לחיזוי, נוכל יותר לשמור על הסודות שלנו" אומר רנר, פרופ' לפיסיקה תיאורטית ב-ETZ בציריך, שווויץ. תחום זה צמח מתוך תגלית מתמטית של רנר ועמיתיו של "הגברת האקראיות". הם גילו כי טריק קוונטי יכול להפוך כמה סוגים של מספרים אקראיים במידה קטנה, למספרים אקראיים לחלוטין. החום ניתן ליישום בקריפטוגרפיה שם שיטות כאלה יכולות להשיב לנו את היכולת לקבל החלטות אקראיות יותר ולהבטיח סודיות גם אם מישהו עושה עלינו מניפולציות."

"מלבד היות התגלית הזו אחת ההתפתחויות המדעיות החשובות של השנים האחרונות, נושא ההצפנה יצא מהצללים. כבר לא מטורף לדבר על הנושאים הללו כיום" אומר אקרט, שעבד וייעץ לכמה חברות וסוכנויות ממשלתיות.

המאמר הפופולארי למחצה מצטט 68 מאמרים ומחקרים החל מכתביו של אדגר אלן פה על הצפנה ב-1841 דרך מאמרי היסוד של תחום ההצפנה הקוונטית ב-1984 ו-1991 ועד לשפע העדויות על ההאזנות בשנת 2013.

החוקרים מסכמים כי "היום שבו נפסיק לפחד מספקי שירותי הצפנה שלא ניתן לסמוך עליהם אינו כה רחוק."

 

להודעה של החוקרים

אבי בליזובסקי

עורך אתר הידען ([email protected]) כל המאמרים של אבי בליזובסקי באתר הידען

18 תגובות ל “יש אפשרות להצפנה בטוחה – הצפנה קוונטית”

  1. אסף

    כמו טוקבקים מצויים אתם אוהבים לקבוע עובדות גם כשאתם לא מבינים. הצפנות קווטיות כבר קיימות היום ויש אפילו מכשירים מסחריים שעובדים על עקרון EPR.

  2. תחותמס הרביעי

    מים נושפים

    אפשר לדעת מתי תיגמל מהטמטום שלך?

  3. מים נושפים

    מר וינצי יש קצת הבדל בהצפנה קוונטית רואים אם מישהו מצוטט כי החלקיקים מתייצבים על הבדיקה של המצוטט וקורסים אחורה בזמן ומי שמצפין יכול לראות שמאזינים

  4. ניסים

    חוני
    אחד השימושים בהצפנה קוונטית היא להעברת מפתח. הרעיון הוא שהמידע ניתן לקריאה פעם אחת בלבד, וכך אתה יודע עם מישהו האזין לתקשורת.

  5. צופן דה וינצ'י

    חוני
    זה עובד כמו הצפנה קלאסית.
    ההבדל הוא בכמות הערכים המוצפנים.
    הצפנה קוונטית משתמשת ביותר ערכים (פיזית) מאשר הצפנה קלאסית.

  6. חוני

    למישהו יש מושג איך עובדת הצפנה קוונטית ? הרי מדובר על מודל הסתברותי, אז איך מצפינים ומפענחים ?

  7. משתמש אנונימי (לא מזוהה)

    השימוש העיקרי בהצפנות קוונטיות היום זה:
    לקבלת תקציבי מחקר לדוקטורנטים ולפרסומים אקדמים

  8. ניסים

    safkan
    אתה בהחלט צודק שבשביל רוב השימושים, יש שיטות הצפנה מספיק טובות, והבעיה היא באמת הגורם האנושי.

    זה נכון שלא ניתן לפרוץ מפתח סודי מספיק ארוך. אבל – נשארת הבעיה של העברת המפתח לצד השני. ואם יש לך איך להעביר את מפתח לצד השני, אז תעביר כבר את ההודעה עצמה, בלי הצפנה.
    מעבר לכך – אתה לא יכול להשתמש שוב ושוב באותו מפתח, כי אז קל יחסית לפרוץ את ההצפנה.

    בשביל למנוע את זה – יש שיטה של הצפנה עם מפתח ציבורי. הבעיה ששיטות אלה מורכבות, קשה להוכיח את רמת הצפנתם, והכי גרוע – אתה לא יודע אם ה-NSA לא מחזיק בשיטה לפרוץ אותן….

  9. safkan

    ההודעה נשלחת שנית כי משהו השתבש בטקסט.

    הצפנה קוונטית זה רק לפרנואידים, מה עוד שהיא כרגע תיאורטית בלבד וספק אם תתממש אי פעם.

    הצפנה רגילה (חזקה) מספיקה לכל מטרה מעשית, בתנאי שהמצפין לא בוחר מפתח טריוויאלי (=סיסמא טריוויאלית). גם על בעיית מפתח טריביאלי ניתן עקרונית להתגבר ללא קושי גדול מאוד על ידי עירבול תחת מפתח מאסטר שידוע למצפין בלבד (מאסטר, כי המערבל משתמש במפתח מסובך, זה המפתח המסובך היחיד שהמצפין צריך לזכור או לשמור במקום בטוח). המערבל ממיר סיסמא פשוטה לסיסמא מסובכת שקשה לפיצוח.

    הבעיה העיקרית בהצפנות אינה בגלל דרגת הקושי שלהן אלא בגלל הגורם האנושי: דהינו, נטיה של חלק מהאנשים אנשים לא לשמור טוב על מידע סודי , אי שמירת סודיות בהתנהגות היא הגורם לדליפת מידע. לדוגמא: גם אם יש למישהו סיסמא הכי מסובכת בעולם והוא ישאיר אותה על השולחן גלויה לעין, הסיסמא תיגנב וההצפנה תחשף.

  10. מים נושפים

    אין סוד שהזמן לא מגלה , ועם כל הכבוד אפשר עוד לשחק בהחזרות זמן

  11. ניסים

    נקודה
    האם אתה מוכן לפרסם כאן את מספר כרטיס האשראי שלך, כולל הקוד מאחורי הכרטיס?
    האם אתה חושב שראוי לפרסם את יכולות גילוי המכם של ישראל?

  12. מישהו

    מה קורה עם מחשבים קוונטיים, יש איזו התקדמות ?

    שמענו כל כך הרבה הבטחות וידיעות בנושא בשנים האחרונות…

    מתי נראה כבר מחשב קוונטי עובד ?

  13. נקודה

    לא ניסים, אני מחזיק בטענה שכל סוג של הסתרת מידע קשורה לשחיתות או רמאות.
    אני בעד חופש המידע והידע.

  14. ניסים

    נקודה
    הצורך בהצפנה לא נובע משחיתות שלטונית (אני מניח שלזה כוונתך).
    מעבר לכך – הצפנה מגינה על הפרט בדיוק כמו שהיא מגינה על כל מושחת. ובמיוחד – היא מגינה על הפרט מהשלטון המושחת 🙂

  15. ניסים

    נקודה
    אתה מזכיר לי פרק בסימפסונס. ליסה זוכה במשאלה – שלום עולמי. ואז, באים 2 חייזרים וכובשים שאת העולם.
    לפחות הם הבינו שהרעיון לא הגיוני. איך אתה מציע לטפל באירן? בצפון קוריאה? בכל אלה שרוצים לגנוב את הכרטיס אשראי שלך? לקרוא את המייל שלך? לגשת לחשבון בנק שלך? הגנה מוירוסים במחשב שלך?

    מה ההצעה שלך לפתור את כל אלה – כדי שלא נצטרך הצפנה? כולם ישמחו לשמוע 🙂

הוספת תגובה

  • (will not be published)