IBM, „Signal“, „Threema“ kuria kvantiniams atsparių pranešimų siuntimo protokolus
Kvantinė grėsmė užšifruotam ryšiui
Kvantinė kompiuterija daugelį metų buvo aptariama kaip būsima Bitcoin problema. Tačiau dabar mokslininkai teigia, kad užšifruotos pranešimų platformos gali susidurti su didesne rizika. Problema susijusi ne tik su dabartinio šifravimo sulaužymu – tai dėl vadinamųjų „saugoti ir persiųsti“ atakų.
Iš esmės, šiandien kas nors galėtų įrašyti šifruotus pranešimus, juos išsaugoti ir vėliau iššifruoti, kai kvantiniai kompiuteriai taps pakankamai galingi. Tai skiriasi nuo Bitcoin situacijos, kai operacijos vyksta realiu laiku. Susirašinėjimo žinutėmis atveju yra tokia nuolatinė grėsmė, kad praeities pokalbiai gali būti atskleisti po metų.
Kriptografijos tyrinėtojas Ethanas Heilmanas atkreipė dėmesį, kad matėme žvalgybos atvejų, kai ryšiai buvo užfiksuoti prieš dešimtmečius ir nutrūko tik daug vėliau. „Taigi komunikacijos saugumui, – sakė jis, – visada yra rizika, kad ateitis iššifruos praeitį, kurios mes neturime „Bitcoin“.
Susirašinėjimo platformos imasi veiksmų
Signal ir Threema jau sprendžia šią problemą. 2023 m. „Signal“ pristatė kažką, vadinamą PQXDH, kad apsaugotų naujus seansus nuo šių „nurinkti dabar-iššifruoti-vėliau“ atakų. Tada 2025 m. jie pridėjo SPQR protokolo atnaujinimus, kad išplėstų šią apsaugą vykstantiems pranešimams, skambučiams ir medijai.
„Threema“ dirba su IBM kriptografijos komanda, siekdama integruoti ML-KEM algoritmą į savo sistemą. ML-KEM yra NIST standartizuotas metodas, kuris turėtų būti atsparus kvantiniam poveikiui.
Darbas yra ne tik pats pranešimo turinys. Tyrėjai taip pat siekia apsaugoti metaduomenis – informaciją apie tai, kas dalyvauja grupės pokalbiuose, kada siunčiami pranešimai ir panašiai. Šie metaduomenys gali būti tokie pat atskleidžiantys kaip ir tikrieji pranešimai.
Techniniai iššūkiai
Viena įdomi problema, su kuria susidūrė tyrėjai, buvo pralaidumas. Bandydami pritaikyti esamą „Signal“ protokolą, kad jis būtų saugus kvantiniam naudojimui, jie pastebėjo, kad tiesiog pakeitus esamus komponentus į kvantiškai atsparias versijas, „Signal“ pralaidumo poreikiai padidėtų iki šimto kartų.
Tai nelabai praktiška pranešimų programai, kurią žmonės naudoja savo telefonuose. Taigi jie turėjo pertvarkyti dalykus nuo pat pradžių, sutelkdami dėmesį į greitį ir komunikacijos efektyvumą. Svarbu ne tik užtikrinti, kad daiktai būtų saugūs, bet ir apie tai, kad jie būtų tinkami naudoti.
IBM ataskaitoje paminėta, kad sulaužyti dabartinį šifravimą naudojant klasikinius superkompiuterius praktiškai neįmanoma, nebent turite „laisvą milijardą metų nužudyti“. Tačiau kvantinis kompiuteris gali dramatiškai pakeisti tą laiko juostą.
Kodėl tai svarbu dabar
Heilmanas paminėjo, kad matėme aukštus JAV nacionalinio saugumo pareigūnus, naudojančius signalą jautrioms diskusijoms. 2025 m. įvyko incidentas, kai gynybos sekretorius Pete’as Hegsethas ir kiti asmeniniuose įrenginiuose naudojo dingstančias signalo žinutes. Kai dalyvauja vyriausybės komunikacija, statymai didėja.
Dauguma tyrinėtojų vis dar mano, kad mašinos, galinčios atakuoti Bitcoin, yra gana toli. Tačiau kvantinio skaičiavimo plėtros tempas spartėjo. IBM, Google ir Caltech eksperimentai pagerino stabilumą, mastelį ir klaidų taisymą.
„Kai tik grėsmė tampa tikresnė“, – pažymėjo Heilmanas, „visai pajudės greičiau“. Tai viena iš tų situacijų, kai nenorite laukti, kol iškils tikroji problema, kad galėtumėte pradėti ieškoti sprendimų. Iki to laiko gali būti per vėlu pranešimams, kurie jau buvo įrašyti ir išsaugoti.
Dabar tarp IBM, „Signal“ ir „Threema“ vykstantis darbas yra siekis aplenkti šią kreivę. Jie bando sukurti sistemas, kurios išliks saugios net tada, kai kvantiniai kompiuteriai taps galingesni. Tai prevencinė medicina skaitmeniniams ryšiams.
Manau, kad čia įdomu, kaip skirtingos technologijos susiduria su skirtingais kvantinės grėsmės terminais. Atrodo, kad Bitcoin yra daugiau laiko pasiruošti. Susirašinėjimo žinutėmis rizika jaučiasi tiesioginė, nes pranešimai gali būti saugomi ir vėliau gali būti užpulti. Skirtingoms problemoms reikia skirtingų sprendimų, nors jos abi susijusios su ta pačia kvantinio skaičiavimo pažanga.
