انقلاب کوانتومی: دانشمندان چینی سدهای رمزنگاری را شکستند

کمیته رکن چهارم – دانشمندان چینی اخیراً اعلام کردند که با استفاده از رایانه کوانتومی، موفق به شکستن الگوریتم‌های رمزنگاری RSA و AES شده‌اند. این الگوریتم‌ها به طور گسترده در ارتباطات امن، از جمله تبادل اطلاعات نظامی و بانکی، مورد استفاده قرار می‌گیرند.

به گزارش کمیته رکن چهارم و به نقل از South China Morning Post، پژوهشگران چینی از کشف یک «تهدید واقعی و قابل‌توجه» برای رمزنگاری‌های کلاسیک خبر دادند که به‌طور گسترده در بخش‌های نظامی و بانکی به کار گرفته می‌شوند. این پژوهشگران، با استفاده از رایانه کوانتومی D-Wave، موفق شدند نخستین حمله موفقیت‌آمیز کوانتومی به الگوریتم‌های رمزنگاری متداول را انجام دهند. الگوریتم‌هایی که مورد هدف قرار گرفتند، از نوع شبکه‌های جایگزینی–جابه‌جایی (SPN) هستند و در استانداردهایی مانند RSA و AES به‌کار می‌روند.

جزئیات فنی حمله کوانتومی
در مقاله‌ای که توسط این پژوهشگران به زبان چینی منتشر شده و با عنوان «الگوریتم حمله رمزنگاری کلید عمومی با استفاده از کوانتوم آنیلینگ مبتنی بر D-Wave» نام‌گذاری شده است، روش‌هایی بر پایه الگوریتم کوانتوم آنیلینگ برای شکستن امنیت رمزنگاری‌های کلاسیک ارائه شده است. این مقاله، دو رویکرد فنی اصلی برای حمله به این رمزنگاری‌ها معرفی می‌کند:

حمله مستقیم با رایانه کوانتومی D-Wave:
نخستین مسیر حمله به‌طور کامل بر مبنای رایانه کوانتومی D-Wave استوار است. در این روش، مسئله شکستن الگوریتم پیچیده رمزنگاری به‌عنوان یک مسئله بهینه‌سازی و جستجوی فضای نمایی به این رایانه کوانتومی معرفی شده است. این رایانه با استفاده از مدل‌های Ising و QUBO، این مسائل را حل می‌کند و در نهایت، الگوریتم‌های رمزنگاری مانند RSA و AES را که بر پایه شبکه‌های جایگزینی–جابه‌جایی (SPN) استوار هستند، مورد حمله قرار می‌دهد.

ترکیب روش‌های کلاسیک و کوانتومی:
در روش دوم، پژوهشگران از ترکیبی از محاسبات کلاسیک و کوانتومی برای شکستن الگوریتم‌های رمزنگاری استفاده کردند. به‌ویژه، از الگوریتم‌هایی مانند Schnorr و تکنیک‌های گرد کردن Babai در کنار الگوریتم کوانتوم آنیلینگ بهره گرفته شده است. این ترکیب از روش‌ها باعث می‌شود تا پژوهشگران بتوانند به توانایی‌هایی فراتر از روش‌های محاسباتی سنتی دست یابند و ساختار SPN رمزنگاری را با موفقیت بشکنند.

تهدید واقعی برای رمزنگاری‌های کلاسیک
سرپرست این تیم تحقیقاتی، وانگ چائو از دانشگاه شانگهای، از ارائه جزئیات دقیق‌تر درباره این حمله خودداری کرد، اما اشاره داشت که این پیشرفت‌ها می‌تواند به زودی الگوریتم‌های رمزنگاری معروف مانند AES-256 را که در کاربردهای نظامی و بانکی مورد استفاده قرار می‌گیرند، به نقطه‌ای نزدیک‌تر کند که دیگر قابل اعتماد نباشند.

تأثیرات این دستاورد
این پژوهش نشان‌دهنده نزدیکی به شکستن رمزنگاری‌های نظامی و بانکی با استفاده از فناوری‌های کوانتومی است. اگرچه رایانه‌های کوانتومی هنوز در مراحل ابتدایی توسعه خود هستند، اما نتایج این پژوهش می‌تواند نشان‌دهنده آینده‌ای باشد که در آن الگوریتم‌های رمزنگاری کلاسیک دیگر توان مقابله با توانایی‌های رایانه‌های کوانتومی را نخواهند داشت.

واکنش جهانی به تهدیدات کوانتومی
با توجه به تهدیدات فزاینده رایانه‌های کوانتومی در حوزه رمزنگاری، موسسات جهانی به فکر مقابله با این چالش‌ها افتاده‌اند. مؤسسه ملی استانداردها و فناوری آمریکا (NIST)، در حال ارزیابی و توسعه الگوریتم‌های رمزنگاری پساکوانتومی است که بتوانند در برابر حملات رایانه‌های کوانتومی مقاومت کنند. این تلاش‌ها در راستای حفظ امنیت اطلاعات در آینده‌ای است که رایانه‌های کوانتومی قادر به شکستن بسیاری از سیستم‌های رمزنگاری موجود خواهند بود.

این پیشرفت پژوهشگران چینی، نگرانی‌های گسترده‌ای را در میان کارشناسان امنیت سایبری و رمزنگاری ایجاد کرده و توجه جهانی را به سمت لزوم تقویت و توسعه سیستم‌های رمزنگاری مقاوم در برابر رایانه‌های کوانتومی جلب کرده است.