يقترحون طريقة لفك تشفير مفاتيح RSA-2048
مجموعة من باحثين من مختلف المراكز العلمية والجامعات الصينية اقترحتn طريقة جديدة للتحسينص عملية عامل المعلمة الرئيسية RSA في أجهزة الكمبيوتر الكمومية.
ووفقا للمحققين، الطريقة التي طوروها تسمح باستخدام الكمبيوتر الكمي مع 372 كيوبت لفك تشفير مفاتيح RSA-2048. وبالمقارنة ، فإن IBM Osprey ، أقوى معالج كمي تم تصنيعه حاليًا ، يحتوي على 433 كيوبت ، وبحلول عام 2026 تخطط شركة IBM لبناء نظام Kookaburra مع 4000 كيوبت.
ومن الجدير بالذكر أن الطريقة لا تزال نظرية فقط ، لم يتم اختباره في الممارسة العملية ويولد شكوكًا بين بعض مصممي التشفير.
يعتمد تشفير RSA على وحدة عملية الأس عددًا كبيرًا. يحتوي المفتاح العام على المعامل والدرجة. يتم تكوين الوحدة بناءً على رقمين أوليين عشوائيين لا يعرفهما سوى مالك المفتاح الخاص. تجعل أجهزة الكمبيوتر الكمومية من الممكن حل مشكلة تحليل الرقم إلى عوامل أولية بكفاءة ، والتي يمكن استخدامها لتجميع مفتاح خاص من مفتاح عام.
حتى الان كان يعتقد أنه ، في ضوء التطور الحالي من أجهزة الكمبيوتر الكمومية، مفاتيح RSA بحجم 2048 بت لا يمكن تكسيرها لفترة طويلةنظرًا لاستخدام خوارزمية Shor الكلاسيكية ، فإن الكمبيوتر الكمي الذي يحتوي على ملايين من وحدات البت يتطلب الكثير من الوقت لتحليل مفتاح RSA 2048 بت.
الطريقة التي اقترحها الباحثون الصينيون تلقي بظلال من الشك على هذا الافتراض. وإذا تم تأكيده ، فإنه يجعل من الممكن كسر مفاتيح RSA-2048 ليس في أنظمة المستقبل البعيد ، ولكن في أجهزة الكمبيوتر الكمومية الموجودة بالفعل.
تعتمد الطريقة على خوارزمية شنور للعوامل السريعة. المقترحة في عام 2021 ، والتي تمكن من خفض كبير في عدد العمليات عند الاختيار على أجهزة الكمبيوتر التقليدية. ومع ذلك ، من الناحية العملية ، تبين أن الخوارزمية ذات فائدة قليلة لتكسير المفاتيح الحقيقية ، لأنها تعمل فقط مع مفاتيح RSA بقيم نمطية صغيرة (عدد صحيح يجب أن يتحلل إلى أعداد أولية). تم العثور على الخوارزمية غير مناسبة لعوملة الأعداد الكبيرة. يزعم الباحثون الصينيون أنهم بمساعدة الأساليب الكمية تمكنوا من التحايل على قيود خوارزمية شنور.
شك من بعض مصممي التشفير يرجع إلى حقيقة أن مقال الباحثين الصينيين يوضح تطبيق طريقتك على الأعداد الصغيرة فقط، تقريبًا نفس الترتيب الذي تعمل به خوارزمية شنور. على الرغم من الادعاءات بتجاوز حد الحجم ، لم يتم تقديم أي دليل أو تفاصيل حتى الآن. في الممارسة العملية ، تظهر هذه الطريقة لتحليل الأعداد الصحيحة ذات 48 بت باستخدام كمبيوتر كمي بسعة 10 كيوبت.
لقد تحدت خوارزمية شور بشكل خطير أمن المعلومات بناءً على أنظمة تشفير المفتاح العام. ومع ذلك ، لكسر مخطط RSA-2048 المستخدم على نطاق واسع يتطلب الملايين من الكيوبتات المادية ، وهو ما يتجاوز بكثير القدرات التقنية الحالية. هنا ، قمنا بالإبلاغ عن خوارزمية كمومية عالمية لتحليل عدد صحيح من خلال الجمع بين تقليل الشبكة الكلاسيكية مع خوارزمية التحسين الكمي الضبابي (QAOA).
عدد البتات المطلوبة هو O (logN / loglogN) ، وهو خط فرعي في عدد صحيح طول البت N ، مما يجعلها أكثر خوارزمية عامل توفير كيوبت حتى الآن. قمنا بتوضيح الخوارزمية بشكل تجريبي من خلال تحليل الأعداد الصحيحة التي تصل إلى 48 بت مع 10 كيوبتات فائقة التوصيل ، وهو أكبر عدد صحيح تم تحليله في جهاز كمي. نحن نقدر أن هناك حاجة إلى دائرة كمومية مع 372 كيوبت فيزيائية وعمق الآلاف لتحدي RSA-2048 باستخدام خوارزمية لدينا. تُظهر دراستنا وعدًا كبيرًا بتسريع تطبيق أجهزة الكمبيوتر الكمومية المزعجة اليوم وتمهد الطريق لتحليل أعداد صحيحة كبيرة ذات أهمية تشفير واقعية.
يُذكر أن الافتراض القائل بأن 372 كيوبتًا فيزيائيًا ستكون كافية لتحليل مفتاح RSA-2048 هو افتراض نظري ، لذلك من المحتمل جدًا أن الطريقة الكمومية القائمة على خوارزمية شنور لها نفس مشاكل القياس ولا تعمل عند تحليل الأرقام الكبيرة. .
إذا تم حل مشكلة القياس حقًا ، فسيتم تقويض أمان الخوارزميات المشفرة استنادًا إلى تعقيد تحليل الأعداد الأولية الكبيرة ليس على المدى الطويل ، كما هو متوقع ، ولكن بالفعل اليوم.
أخيرًا ، إذا كنت مهتمًا بأن تكون قادرًا على معرفة المزيد عنها ، فيمكنك الرجوع إلى التفاصيل في الرابط التالي.