Bii o ṣe le jẹ ẹri-iwaju PC rẹ: Kini Idaabobo kuatomu?

Pẹ̀lú dídé ti iširo kuatomu, nos encontramos ante ọkan ninu awọn italaya nla julọ si aabo alaye ni gbogbo itan-akọọlẹ. Ti o ba ti to lati lo awọn algoridimu ti ko ṣee ṣe lati decipher nipa lilo iširo ibile, ni bayi ipo naa ti yipada ni ipilẹṣẹ. protección cuántica O farahan bi apata tuntun ti o lagbara lati daabobo data wa, awọn iṣowo, ati awọn ibaraẹnisọrọ lodi si awọn kọnputa supercomputers ti o le sọ awọn eto kilasika di asan.

Ninu nkan yii, iwọ yoo ṣe iwari kini aabo kuatomu jẹ, kilode ti o ṣe pataki lati loye rẹ loni, ati bii yoo ṣe ni ipa ọna ti alaye ti wa ni aabo fun awọn eniyan kọọkan, awọn iṣowo, ati awọn ajọ ilu bakanna.

Kini idabobo kuatomu ati kilode ti o ṣe pataki?

La protección cuántica, tun mo bi kuatomu aabo, encompasses awọn ṣeto ti imo ati ogbon Eleto ni Ṣe itọju aṣiri, iduroṣinṣin, ati wiwa alaye ni agbaye nibiti awọn kọnputa pipo wa.

O gbọdọ jẹ ki o ye wa pe ewu naa kii ṣe arosọ: iširo kuatomu ti nlọsiwaju ni iyara dizzying ati, nigbati o ba de idagbasoke iṣowo, yoo ni. iru agbara iširo nla ti yoo ni anfani lati ṣẹ akọkọ cryptographic aligoridimu ti o loni lo Ayelujara, ilé iṣẹ, States ati paapa awọn ẹrọ itanna DNI.

Eyi tumọ si pe awọn ọna fifi ẹnọ kọ nkan ti aṣa, bii bi o ṣe lagbara to, yoo jẹ ipalara. Ti o ni idi ti awọn protección cuántica O ṣe agbekalẹ ararẹ bi ala tuntun, ni lilo awọn ipilẹ ti fisiksi kuatomu lati mu aabo data dara si ati dagbasoke awọn algoridimu ti o tako awọn ikọlu lati awọn kọnputa supercomputers.

Awọn bọtini si kuatomu Idaabobo kii ṣe ni iru awọn algoridimu ti o nlo, ṣugbọn tun ni bii awọn bọtini lati encrypt ati decrypt alaye ti pin ati ṣakoso.Awọn ọna ilọsiwaju ti o ga julọ darapọ cryptography kuatomu (da lori fisiksi kuatomu funrararẹ) ati post-kuatomu cryptography (awọn alugoridimu ti a ṣe lati koju paapaa awọn kọnputa kuatomu ti o lagbara pupọ).

Awọn eewu wo ni iširo kuatomu duro si aabo oni-nọmba?

Lati loye idi ti a fi n sọrọ pupọ nipa aabo kuatomu, o gbọdọ kọkọ loye Bawo ni iširo kuatomu ṣe ewu aabo bi a ti mọ ọ. Awọn kọnputa kuatomu, laisi awọn ti aṣa, ko ṣiṣẹ pẹlu awọn die-die ti o le jẹ 0 tabi 1 nikan, ṣugbọn pẹlu qubits eyi ti o le wa ni awọn mejeeji ipinle ni akoko kanna (o ṣeun si kuatomu superposition).

Ẹya yii jẹ ki awọn iṣẹ ṣiṣe mathematiki kan, eyiti ko ṣee ṣe tẹlẹ tabi beere fun awọn ọgọọgọrun ọdun pẹlu awọn kọnputa kilasika, ṣiṣe ni awọn iṣẹju tabi awọn wakati. A nja apẹẹrẹ ni awọn algoritmo de Shor, eyi ti yoo jẹ ki kọnputa kuatomu di awọn nọmba ti o tobi pupọ sinu awọn ifosiwewe akọkọ ti o fẹrẹẹẹkanna, nitorinaa sọ aabo awọn eto bii di asan. RSA o ECC (elliptic ti tẹ cryptography).

Awọn abajade ti ilosiwaju imọ-ẹrọ yii jẹ pupọ:

• Ewu si gbogbo eniyan ati awọn bọtini ikọkọ: Awọn eto fifi ẹnọ kọ nkan lọwọlọwọ, gẹgẹbi awọn ti o daabobo awọn banki ati imeeli, yoo jẹ ipalara.
• Isonu ti asiri: Data ti o ni aabo loni le ṣe afihan ni ọla ti ẹnikan ba tọju rẹ nduro lati ni agbara kuatomu to lati kiraki rẹ ("itaja ni bayi, decrypt nigbamii" kolu).
• Diẹ fafa cyberattacks: Cybercriminals ati ipinle yoo ni titun irinṣẹ lati kolu lominu ni amayederun.

Awọn ilana ati awọn ipilẹ ti kuatomu cryptography

Ni okan ti kuatomu Idaabobo ni awọn criptografía cuántica, eyi ti ko da lori a ro pe a mathematiki isoro ni soro, sugbon lori taara sise awọn ofin ti kuatomu mekaniki. Awọn ilana ipilẹ pupọ lo wa ni ere, eyiti o funni ni aabo ti a ko bajẹ ni imọ-jinlẹ:

• Superposición: Awọn patikulu gẹgẹbi awọn photons le wa ni awọn ipinlẹ pupọ ni nigbakannaa (0 ati 1 ni akoko kanna).
• Entrelazamiento cuántico: Awọn patikulu meji ti o somọ le yi ipo wọn pada lesekese ni kete ti wọn ba wọn ekeji, laibikita aaye laarin wọn.
• Principio de incertidumbre de HeisenbergKo ṣee ṣe lati wiwọn eto kuatomu laisi wahala rẹ; eyikeyi igbiyanju lati eavesd on a kuatomu bọtini fi kan wa kakiri ati ki o le ṣee wa-ri.

Awọn ipilẹ ti ara wọnyi ngbanilaaye ikole ti awọn ero gbigbe bọtini nibiti a ti rii idawọle eyikeyi lẹsẹkẹsẹ. Awọn julọ ni ibigbogbo ohun elo ni pinpin bọtini kuatomu (QKD), eyi ti o jẹ ọwọn nla ti kuatomu cryptography lọwọlọwọ.

Bawo ni pinpin bọtini kuatomu (QKD) ṣiṣẹ?

La QKD O jẹ ọna rogbodiyan fun ṣiṣẹda ati pinpin bọtini ikọkọ laarin awọn ẹgbẹ meji (fun apẹẹrẹ Alice ati Bob) ni lilo polarised photonsBọtini naa le jẹ kika ti o tọ nipasẹ olugba nikan, nitori eyikeyi igbiyanju ni idawọle ṣe iyipada awọn ipo kuatomu ti awọn fọto, ti n ṣafihan ifọle naa.

Ilana QKD akọkọ ti a mọ ni ibigbogbo ni BB84, ni idagbasoke ni 1984 nipasẹ Charles Bennett ati Gilles Brassard. O ṣiṣẹ bi eleyi:

1. Alice firanṣẹ awọn fọto polarized (kọọkan le ṣe aṣoju 0 ​​tabi 1 kan, ti o da lori iṣalaye rẹ) si Bob nipasẹ ikanni opiti ti o ni aabo, nigbagbogbo fiber optics.
2. Bob ṣe iwọn awọn photon pẹlu awọn asẹ laileto, lẹhinna mejeeji ṣe afiwe (nipasẹ ikanni gbogbo eniyan) awọn iṣalaye ti a lo.
3. Wọn nikan tọju awọn iwọn (awọn iye) ti o baamu si awọn ọran nibiti awọn mejeeji ti lo iṣalaye kanna; eyi ni koko ti bọtini ikọkọ ti o pin.

Miiran pataki ĭdàsĭlẹ ni awọn Ilana E91, nipasẹ Artur Ekert, eyi ti o da lori kuatomu entanglement lati siwaju teramo aabo lodi si eyikeyi iru ti amí.

Awọn anfani ati awọn aila-nfani ti idaabobo kuatomu dipo cryptography kilasika

La criptografía cuántica O funni ni lẹsẹsẹ awọn anfani pataki lori awọn ọna ibile:

• Ailewu aabo: da lori awọn ofin ti fisiksi, kii ṣe lori awọn arosinu mathematiki.
• Iwari interception: Eyikeyi igbiyanju ni espionage jẹ eyiti ko han nitori iyipada ti awọn qubits.
• Resistance to kuatomu iširo: Awọn ọna kuatomu lọwọlọwọ ko le fọ nipasẹ awọn kọnputa kuatomu, ko dabi cryptography kilasika.

Awọn alailanfani rẹ pẹlu:

• Awọn ijinna to lopin: Photons degrade ni gun-ijinna opitika kebulu, biotilejepe satẹlaiti ati repeaters ti wa ni ilosiwaju ni kiakia.
• Coste elevado: Ṣiṣe awọn ọna ṣiṣe QKD nilo idoko-owo ni awọn ohun elo amọja ati awọn amayederun idagbasoke.
• ilowo italaya: Aabo imọ-jinlẹ le ni awọn ailagbara ni awọn ẹrọ gidi ati awọn atunto.

Awọn oriṣi ati awọn ilana laarin aabo kuatomu

Aaye naa pẹlu awọn ọna oriṣiriṣi, ọkọọkan ni idojukọ lori awọn aaye oriṣiriṣi ti ibaraẹnisọrọ ati ibi ipamọ:

• Pipin Kokoro Kuatomu (QKD): lati ṣe paṣipaarọ awọn bọtini ikoko ni aabo.
• kuatomu eyo: esiperimenta imuposi fun ipohunpo ati ìfàṣẹsí laarin untrusted ẹni.
• Awọn ibuwọlu oni nọmba kuatomu: lati mọ daju awọn ti ododo ti awọn ifiranṣẹ ati awọn idunadura.
• Awọn ilana afikun: Kuatomu Gbigbe Oblivious, awọn ọna ṣiṣe ti o da lori ipo ati awọn idanwo ilọsiwaju miiran ni cryptology.

Lo awọn ọran ati awọn ohun elo to wulo ti kuatomu Idaabobo

Awọn ohun elo ti awọn protección cuántica Wọn ti jẹ otitọ tẹlẹ ni awọn apa pupọ, mejeeji ti gbogbo eniyan ati ni ikọkọ:

• Awọn ijọba ati olugbeja: Idaabobo ti classified alaye ati ki o lominu ni awọn ọna šiše.
• Finanzas y banca: aabo gbigbe ti igbekele data ati kókó lẹkọ.
• Awọn amayederun pataki: itanna nẹtiwọki, ilera ati telikomunikasonu ti ko le irewesi alaye jo.
• Awọn nẹtiwọki ibaraẹnisọrọ kuatomu: awọn iṣẹ akanṣe bii satẹlaiti Kannada Micius ati awọn nẹtiwọọki ni Yuroopu ati Amẹrika.
• Aabo idibo: Idanwo ni awọn idibo ilu ni Switzerland lati rii daju pe akoyawo ati igbẹkẹle.

Awọn apẹẹrẹ wọnyi fihan iyẹn Kuatomu cryptography ti jẹ otitọ ti o pọ si ati kii ṣe ileri ọjọ iwaju nikan.Awọn ile-iṣẹ ati awọn ijọba n ṣe idoko-owo ni imọ-ẹrọ yii lati rii daju aabo ti awọn ohun-ini oni-nọmba to ṣe pataki.

Awọn italaya imọ-ẹrọ ati awọn idena si aabo kuatomu

Isọdọmọ ni ibigbogbo koju awọn idiwọ bii:

• Awọn oran iwọn: Awọn ọna ṣiṣe QKD agbegbe nipasẹ okun opiti ṣi wa ni opin, biotilejepe awọn satẹlaiti ati awọn atunṣe n ṣe ilọsiwaju ipo yii.
• Interoperabilidad: Ṣiṣepọ awọn imọ-ẹrọ kuatomu tuntun pẹlu awọn eto ti o wa tẹlẹ nilo awọn iyipada eka ati ifowosowopo agbaye.
• Costes elevados: Awọn ohun elo amọja ṣi duro fun idoko-owo pataki fun ọpọlọpọ awọn ajo.
• Hardware idagbasokeAwọn ẹrọ kuatomu nilo iṣedede giga ati iduroṣinṣin, ati pe o tun wa ni ipele idagbasoke.
• Awọn ilana idagbasoke: Awọn iṣedede ati awọn ilana tun wa labẹ idagbasoke, ati pe ilana agbaye ko ti ni asọye ni kikun.

Awọn iyipada si kuatomu Idaabobo: bi o si mura

La aṣamubadọgba si kuatomu aabo O ti bẹrẹ tẹlẹ ni awọn apa pataki ati awọn ile-iṣẹ oludari bii IBM, Google, ati Apple. O ṣe iṣeduro lati tẹle awọn igbesẹ wọnyi:

• Ṣe ayẹwo awọn ewu titobi: Ṣe idanimọ iru data ati awọn eto nilo aabo igba pipẹ.
• Oja awọn cryptographic amayederun: Ṣe itupalẹ iru awọn ilana lọwọlọwọ nilo imudojuiwọn lati koju awọn ikọlu kuatomu.
• Ṣiṣe awọn algoridimu lẹhin kuatomu: lilọsiwaju ni ilọsiwaju si ọna awọn ojutu ti o tako si awọn ikọlu ọjọ iwaju.
• Ikẹkọ ni awọn imọ-ẹrọ kuatomu: reluwe imọ ati ilana eniyan fun ohun daradara orilede.
• Je ki arabara solusan: lo awọn akojọpọ ti kilasika ati kuatomu cryptography lakoko iyipada.

O ṣe pataki lati ṣe ni kutukutu, nitori nigbati awọn kọnputa kuatomu ṣe irokeke gidi kan, iṣiwa yoo jẹ idiju pupọ ati idiyele.

Awọn idagbasoke akọkọ ati awọn iṣedede ti aabo kuatomu

Ọjọ iwaju wa ni ṣiṣẹda awọn iṣedede to muna ati imudara ifowosowopo kariaye, pẹlu awọn ile-iṣẹ bii awọn NISTIlọsiwaju pataki ti ṣe, gẹgẹbi:

• Aṣayan ati idanwo ti ranse si-kuatomu aligoridimu ti o le di dandan lati daabobo alaye to ṣe pataki.
• Ìdàgbàsókè ti QKD owo amayederun ni awọn nẹtiwọọki idanwo ati ni awọn agbegbe gidi.
• Iniciativas como el Apejọ Iṣowo Ailewu Kuatomu (QSFF), ni ifowosowopo pẹlu awọn ile-ifowopamọ ati awọn ile-iṣẹ inawo lati mu aabo dara sii.
• Ifaramo ti awọn ile-iṣẹ ibaraẹnisọrọ, awọn iṣẹ awọsanma, ati awọn nẹtiwọọki amayederun to ṣe pataki.

Ojo iwaju ti kuatomu Idaabobo ati cybersecurity

Ilọsiwaju ni iširo kuatomu jẹ aṣoju aye lati tun ṣe alaye aabo oni-nọmba, kii ṣe ipenija nikan. Awọn igbesẹ ti o tẹle, pẹlu ifowosowopo agbaye lori awọn adanwo, awọn iṣedede, ati awọn imuṣiṣẹ, mu akoko isunmọ si eyiti cryptography yoo wa ni aabo bi awọn ofin ti ara ti o ṣe atilẹyin.

La protección cuántica O n farahan bi nkan pataki ni aabo data wa, awọn ibaraẹnisọrọ, ati awọn ohun-ini oni-nọmba ni akoko kan nibiti fisiksi ati mathimatiki ṣiṣẹ ni ọwọ lati kọ agbegbe to ni aabo diẹ sii.