Подробно

Одно из необходимых условий использования информационных технологий – обеспечение информационной безопасности: состояния конфиденциальности, целостности и доступности данных. Большинство существующих продуктов для решения этой задачи основаны на методах криптографии с открытым ключом. В контексте криптографии это означает, что для защиты данных путем шифрования необходимо выполнять простые математические операции, а для криптоанализа требуются колоссальные вычислительные ресурсы.

Появление нового поколения вычислительных устройств – квантовых компьютеров – ставит под сомнение возможность использования современных криптографических алгоритмов.

Злоумышленник может уже сегодня сохранять зашифрованные традиционными методами данные, а с появлением у него доступа к квантовому компьютеру расшифровать их.

В частности, с помощью квантового алгоритма Шора становится возможным эффективное решение задач факторизации и дискретного логарифмирования. Сложностью этих задач обеспечивается стойкость таких криптографических примитивов, как RSA и ECDSA, лежащих в основе большинства криптографических средств защиты информации. Кроме того, с помощью квантового алгоритма Гровера возможен поиск по неупорядоченной базе данных с квадратичным ускорением по сравнению с лучшим классическим алгоритмом, что приводит к необходимости пересмотреть требования к безопасности симметричных криптографических алгоритмов. Благодаря постоянному прогрессу в области квантовых вычислений требования к квантовому компьютеру, способному реализовать алгоритм Шора, ослабляются.

Таким образом, широко используемая инфраструктура криптографической защиты данных требует перехода на решения, устойчивые по отношению к атакам квантовых компьютеров уже сейчас. Информация, передаваемая сегодня в зашифрованном виде с использованием нестойких к атакам с применением квантового компьютера решений, может стать доступной при появлении у злоумышленника доступа к квантовому компьютеру. Необходимость перехода на квантово-безопасные решения активно обсуждается как научным и бизнес-сообществом, так и на уровне международных регуляторов в сфере информационной безопасности.

Существует 2 возможных подхода для обеспечения защиты информации при возможности осуществления атак квантовых компьютеров:

1. Квантовые коммуникации – предполагает переход на аппаратные решения, использующие индивидуальные квантовые состояния света (фотоны) для передачи криптографических ключей. В части бизнес-сценариев такие решения сталкиваются с ограничениями (специальная инфраструктура, стоимость оборудования и процесса интеграции, сложность сертификации);
2. Постквантовая криптография – новые криптографические алгоритмы, устойчивых к атакам с применением квантовых компьютеров. Решения на основе постквантовой криптографии быстрее интегрировать, проще обновлять и они дешевле.