Llywodraeth yr UD trwy Sefydliad Cenedlaethol Safonau a Thechnoleg yr Adran Fasnach (NIST) yn ddiweddar cyhoeddodd ei fod wedi dewis pedwar algorithm amgryptio i'w hystyried yn ei safon cryptograffig ôl-cwantwm. Yn ôl y cyhoeddiad, disgwylir i'r fenter sydd wedi bod yn y gwaith ers 2016 gael ei chwblhau o fewn y ddwy flynedd nesaf i baratoi ar gyfer yr oes gyfrifiadura cwantwm.
Fel y mae, mae'r cyfrifiaduron confensiynol presennol yn defnyddio systemau amgryptio allwedd gyhoeddus a fydd yn debygol o fod yn agored i gael eu dadgryptio gan gyfrifiaduron cwantwm. Mae hyn yn golygu na fydd y wybodaeth sy'n cael ei storio yn y systemau hyn bellach yn ddiogel unwaith y daw cyfrifiaduron cwantwm i'r llun. Nid yw'n syndod bod llywodraethau a sefydliadau preifat ar hyn o bryd yn buddsoddi'n helaeth mewn ymchwil cyfrifiadura cwantwm.
“Dydyn ni ddim eisiau diweddu mewn sefyllfa lle rydyn ni'n deffro un bore ac mae yna ddatblygiad technolegol wedi bod, ac yna mae'n rhaid i ni wneud y gwaith o dair neu bedair blynedd o fewn ychydig fisoedd - gyda'r holl risgiau ychwanegol sy'n gysylltiedig â hynny," yn flaenorol Dywedodd Tim Maurer, cynghorydd i'r ysgrifennydd diogelwch mamwlad ar seiberddiogelwch a thechnoleg sy'n dod i'r amlwg.
Mae'r pedwar algorithm ychwanegol sy'n cael eu hystyried gan NIST yn cynnwys CRYSTALS-Kyber, CRYSTALS-Dilithium, FALCON a SPHINCS+. Yn nodedig, mae'r algorithm CRYSTALS-Dilithium eisoes wedi'i fabwysiadu gan arloeswyr yn y gofod technoleg, gan gynnwys QANplatform (ecosystem blockchain Haen-1 sy'n adeiladu amgylchedd sy'n gwrthsefyll cwantwm ar gyfer datblygu cymwysiadau datganoledig (DApps).
?Mae heddiw yn ddiwrnod hynod i @QANplatform#NIST yn argymell CRYSTALS-Dilithium fel y prif algorithm ar gyfer llofnodion sy'n gwrthsefyll cwantwm - yr un #QANplatform wedi dewis o'r blaen ac yn defnyddio trwy QAN XLINK. https://t.co/lOKjxIRM54$ QANX #QuantumBlockchain
- QANplatform (@QANplatform) Gorffennaf 5, 2022
Diogelwch yn y Cyfnod Ôl Cwantwm
Er bod y rhan fwyaf o brosiectau cyfrifiadura cwantwm yn y camau datblygu o hyd, mae'n llawer gwell bod yn barod na chael eich dal yn wyliadwrus. Dyna'r prif reswm pam y lansiodd NIST ei gystadleuaeth safon cryptograffig ôl-cwantwm yn ôl yn 2016, denodd y rhaglen 82 o gyflwyniadau gan arbenigwyr cryptograffig â diddordeb ar draws gwahanol leoliadau daearyddol. Wel, mae'n ymddangos ein bod ni bron yno!
“Mae cyhoeddiad heddiw yn garreg filltir bwysig wrth sicrhau ein data sensitif yn erbyn y posibilrwydd o ymosodiadau seibr yn y dyfodol o gyfrifiaduron cwantwm,” nododd Ysgrifennydd Masnach yr Unol Daleithiau Gina M. Raimondo.
Felly, sut yn union y bydd yr algorithmau amgryptio a grybwyllwyd uchod yn gwrthsefyll bygythiad cyfrifiaduron cwantwm? I ddechrau, mae'n werth nodi bod cyfrifiaduron clasurol yn defnyddio 1s a 0s (deuaidd) i gynrychioli darnau gwybodaeth. Ar y llaw arall, bydd cyfrifiaduron cwantwm yn trosoledd darnau cwantwm, gan eu galluogi i gynrychioli gwahanol werthoedd ar yr un pryd a datrys (dadgryptio) problemau mathemategol cymhleth yn gyflymach.
Daw hynny â ni at gynnig gwerth y pedwar algorithm a ddewiswyd; yn ôl y diweddariad gan NIST, byddant yn cael eu defnyddio at ddau brif ddiben; amgryptio cyffredinol a llofnodion digidol.
Amgryptio Cyffredinol
Mae amgryptio cyffredinol yn cyfeirio at roi mynediad diogel i ddefnyddwyr i'r miliynau o wefannau sy'n bodoli ar y rhyngrwyd heddiw. I'r perwyl hwn, mae NIST wedi setlo ar gyfer y CRYSTAL-Kyber algorithm y mae ei fanteision yn cynnwys cyflymder gweithredu uchel ac allweddi amgryptio bach y gellir eu cyfnewid yn hawdd gan ddau barti.
Mae rhai o'r corfforaethau sydd eisoes wedi integreiddio Kyber yn eu llyfrgelloedd yn cynnwys Amazon (yn cefnogi modiwlau hybrid kyber yng Ngwasanaeth Rheoli Allweddol AWS) ac IBM (lansiodd yr arloeswr Quantum Computing Safe Tape Drive yn 2019 gan ddefnyddio Kyber). Er nad yw Kyber wedi'i gadarnhau eto i'w ychwanegu at safonau NIST, mae ei ddewis fel y rownd derfynol yn golygu y gallem weld mwy o randdeiliaid yn mabwysiadu'r amgryptio hwn yn y dyfodol agos.
Llofnodion Digidol
Mae llofnodion digidol yn chwarae rhan arwyddocaol wrth sicrhau rhinweddau mewngofnodi defnyddwyr a galluogi dilysu hunaniaeth wrth gymeradwyo trafodiad digidol neu fewngofnodi i wefan benodol. Yn unol â'r dadansoddiad yn ôl NIST, y tri algorithm sy'n weddill (CRYSTALS-Dilithium, FALCON a SPHINCS+) yw'r ymgeiswyr terfynol yn y gilfach benodol hon.
Fodd bynnag, CRYSTAL-Dilithium llaw uchaf fel y prif algorithm tra bydd FALCON yn cael ei ddefnyddio ar raglenni sydd angen llofnodion llai. Mae'r ddau algorithm wedi'u cynllunio yn seiliedig ar delltau strwythuredig (teulu datblygedig o broblemau mathemateg) sy'n esbonio eu natur sy'n gwrthsefyll cwantwm. Fel ar gyfer SPHINCS+, bydd yn gweithredu fel algorithm wrth gefn, o ystyried ei fod yn defnyddio dull gwahanol (swyddogaethau hash).
Er nad yw'r dosbarth hwn o algorithmau mor boblogaidd â CRYSTAL-Kyber, mae'n ymddangos bod arloeswyr yn y gofod blockchain dan arweiniad QANplatform wedi 'gotten' y memo yn gynharach. Mewn gofod lle mae llofnodion digidol yn pennu'r mwyafrif o weithrediadau, QANplatform yw'r unig blockchain Haen-1 sydd wedi integreiddio CRYSTALS-Dilithium yn ei haen ddiogelwch. Mae hyn yn golygu na fydd y cyfrifiaduron cwantwm cyntaf yn peri llawer o fygythiad i'w hecosystem DApp.
Edrych Ymlaen
Gyda'r oes gyfrifiadura cwantwm yn nesáu, nid yw ecosystemau diogelwch modern yn fawr o siawns, pe bai datblygiad arloesol yn yr ychydig flynyddoedd nesaf. O'r herwydd, nid yw ond yn ddarbodus i ddefnyddwyr ddechrau paratoi ar gyfer mabwysiadu technolegau sy'n gwrthsefyll cwantwm; wedi'r cyfan, mae bron yn sicr y bydd NIST yn uwchraddio'r safonau diogelwch gofynnol yn y pen draw.
“I baratoi, gall defnyddwyr restru eu systemau ar gyfer cymwysiadau sy'n defnyddio cryptograffeg allwedd gyhoeddus, y bydd angen eu disodli cyn i gyfrifiaduron cwantwm sy'n berthnasol yn cryptograffig ymddangos. Gallant hefyd rybuddio eu hadrannau TG a’u gwerthwyr am y newid sydd i ddod.” gorffen y cyhoeddiad.
Ymwadiad: Darperir yr erthygl hon at ddibenion gwybodaeth yn unig. Ni chynigir na bwriedir ei ddefnyddio fel cyngor cyfreithiol, treth, buddsoddiad, ariannol neu gyngor arall
Ffynhonnell: https://cryptodaily.co.uk/2022/07/what-is-the-future-of-security-in-the-post-quantum-era-nist-reveals-first-four-quantum-resistant- cryptograffig-algorithmau