- Быстрый прогресс в области квантовых вычислений, ознаменованный прорывами в технологии кубитов и стандартами постквантовой криптографии (PQC), обещает революционные преимущества.
- Однако это действительно создает потенциальные угрозы.
- Организации должны внедрять криптографические решения для устранения уязвимостей и создавать многоуровневые системы защиты.
ООН провозгласила 2025 год Международным годом квантовой науки и технологий. Благодаря увеличению количества кубитов, улучшениям в исправлении ошибок и облачному доступу к квантовым платформам в 2024 году мы увидели много практических достижений в области квантовых вычислений. По мере ускорения прогресса отрасли промышленности изучают приложения, в которых квантовые вычисления могут решать задачи, выходящие за рамки возможностей передовых классических компьютеров и искусственного интеллекта, такие как моделирование сложных молекулярных взаимодействий.
Хотя квантовые вычисления обещают множество преимуществ, их быстрое развитие также представляет значительную угрозу для существующих криптографических приложений и инфраструктур, от которых зависит мировая экономика.
Сейчас, когда мы стоим на пороге квантовой революции, как никогда важно перенести нашу криптографическую инфраструктуру на квантово-безопасную платформу, чтобы обеспечить безопасность, конфиденциальность и доступность глобальной цифровой связи.
Криптография — это незаменимый инструмент кибербезопасности, обеспечивающий конфиденциальность и целостность информации, систем и коммуникаций. В 1990-х годах криптография с открытым ключом произвела революцию в нашей цифровой инфраструктуре, обеспечив безопасную и конфиденциальную связь через Интернет, позволяя безопасно обмениваться информацией, цифровыми подписями и устанавливать доверие в онлайн-транзакциях без необходимости в общем секретном ключе. Сегодня мы полагаемся на криптографию больше, чем когда-либо. Однако достаточно мощный квантовый компьютер может сделать большую часть нашей традиционной криптографии устаревшей.
13 августа 2024 года Национальный институт стандартов и технологий США (NIST) объявил о трёх стандартах постквантовой криптографии (PQC), призванных заменить существующие стандарты открытых ключей. Это объявление стало важным первым шагом на пути к достижению криптографической безопасности в эпоху квантовых технологий после восьми лет целенаправленного международного сотрудничества.
Хотя PQC имеет решающее значение для защиты нашего цифрового будущего, реальная задача заключается в эффективном управлении рисками и внедрении более надежного, упреждающего подхода к защите данных, систем и инфраструктуры от всех возникающих угроз. Искусственный интеллект и квантовые вычисления значительно расширяют возможности злоумышленников, усугубляя проблему поддержания безопасных криптографических решений. Чтобы создать устойчивую криптографическую структуру как для настоящего, так и для будущего, крайне важно рассмотреть все квантовобезопасные технологии и разработать решения, способствующие гибкости и принципам глубокой защиты.
Криптографическая гибкость подразумевает способность быстро реагировать на взлом алгоритма, переключаясь на альтернативный вариант с минимальными перебоями в работе. Поскольку алгоритмы PQC являются относительно новыми, криптографическая гибкость является ключевым фактором устойчивости в эпоху квантовых вычислений. Но гибкость не предотвратит потери и ущерб, которые могут быть нанесены до того, как взлом будет обнаружен и произойдёт переключение. Второй фактор — это многоуровневая защита, использующая несколько уровней безопасности для предотвращения катастрофических последствий в случае сбоя в работе одного из них. Внедряя такую отказоустойчивую криптографическую инфраструктуру, организации могут повысить уровень своей безопасности, обеспечив надёжную защиту от широкого спектра потенциальных уязвимостей. Эта стратегия не только готовит организации к квантовому будущему, но и укрепляет их защиту от текущих и непредвиденных угроз.
Многие государственные структуры и глобальные компании выступают за такой многосторонний подход. Коммерческое решение Агентства национальной безопасности США (АНБ) для секретной программы предусматривает использование решений с симметричным ключом, использующих предварительно совместно используемые ключи, в качестве замены криптографических решений с открытым ключом или в сочетании с ними, особенно когда требуется долгосрочная защита данных. Денежно-кредитное управление Сингапура выпустило консультативное письмо для финансовых учреждений, рекомендующее, в дополнение к PQC, изучить дополнительные стратегии квантовой безопасности, такие как квантовое распределение ключей (QKD). JPMorgan Chase и другие организации в критически важных отраслях также придерживаются такой стратегии двойного восстановления.
Как подчеркивается в совместном заявлении 18 стран ЕС, Обеспечение завтрашнего дня сегодня: переход к постквантовой криптографииy, “организации и правительства должны начать переход сейчас”. NIST признал, что исторически для полного внедрения криптографической миграции требовалосьот 10 до 20 лет. По сравнению с предыдущими миграциями криптографы по всему миру подчеркнули, что переход к квантово-безопасной инфраструктуре представляет собой гораздо более сложную задачу. Вместо простой замены алгоритмов этот переход требует пересмотра решений по управлению ключами, протоколов связи, приложений и систем, которые используют криптографию или включают её в себя.
Риски кибератаки с использованием квантовых технологий потенциально огромны для бизнеса и усугубляются системным характером криптографических уязвимостей. Руководителям высшего звена бизнеса крайне важно коллективно отстаивать переход к квантово-безопасной и устойчивой криптографической инфраструктуре в качестве бизнес-требования и дать возможность своим командам по кибербезопасности, ИТ, инновациям и другим командам достичь этого сообща. Этот стратегический сдвиг не только защищает данные и системы организации, но и укрепляет доверие между клиентами и заинтересованными сторонами. Это также защищает организацию от риска несоблюдения нормативных стандартов. Принимая на себя ответственность за этот переход и сотрудничая с экспертами в области технологий, чтобы понять, как организация может обеспечить квантовую безопасность, руководители могут гарантировать, что их бизнес останется безопасным и устойчивым.
Из-за сложности криптографических миграций и скорости, с которой развиваются квантовые вычисления, руководители должны учитывать, что у них может не быть предварительного предупреждения о криптографическом сбое. В апреле 2024 года была опубликована статья, в которой якобы была выявлена уязвимость в решетчатой криптографии, семействе алгоритмов, играющих центральную роль в PQC. В конечном итоге это утверждение было опровергнуто, но остается вероятность того, что непредвиденные недостатки в PQC однажды могут быть использованы.
По этой причине руководители компаний и специалисты по безопасности должны сотрудничать, чтобы в полной мере оценить свою устойчивость, а не просто внедрять алгоритмы PQC, и начать этот процесс прямо сейчас. Чтобы провести этот этап исследования, руководителям следует задавать следующие вопросы:
- Каковы будут последствия для нашей организации, если новые алгоритмы PQC будут взломаны без предварительного предупреждения?
- Достаточно ли у нас средств защиты, чтобы краткосрочные потери и сбои не стали критическими? Есть ли у нас альтернативные криптографические возможности для удовлетворения наших потребностей и защиты наших данных?
- Есть ли у нас стратегия восстановления, которая позволит нам вернуться к полноценной работе за приемлемое время?
Создание устойчивой криптографической инфраструктуры и подготовка к жизни в мире, состоящем из квантовых компьютеров и продвинутого искусственного интеллекта, — это долгосрочная и непрерывная работа, требующая постоянной переоценки. Руководители должны начать этот переход уже сейчас, чтобы быть готовыми к будущим вызовам. Приняв долгосрочную задачу по созданию устойчивой и безопасной для квантовых вычислений криптографической инфраструктуры, организации смогут обеспечить безопасность своих операций и сохранить доверие заинтересованных сторон в условиях меняющегося цифрового ландшафта, что позволит им более активно использовать возможности в краткосрочной перспективе.