دانشمندان چینی روشی را برای شکستن کلیدهای RSA-2048 در یک کامپیوتر کوانتومی پیشنهاد کردند

یک گروه محققین مراکز علمی و دانشگاه های مختلف چینی ها من پیشنهاد دادمn یک روش جدید برای بهینه سازیr فرآیند فاکتورسازی پارامترهای کلیدی RSA در کامپیوترهای کوانتومی

به گفته محققان ، روشی که آنها توسعه دادند امکان استفاده از یک کامپیوتر کوانتومی را فراهم می کند با 372 کیوبیت برای رمزگشایی کلیدهای RSA-2048. در مقام مقایسه، IBM Osprey، قدرتمندترین پردازنده کوانتومی ساخته شده در حال حاضر، حاوی 433 کیوبیت است و تا سال 2026، IBM قصد دارد یک سیستم کوکابوررا با 4000 کیوبیت بسازد.

شایان ذکر است که روش هنوز فقط تئوری است، در عمل آزمایش نشده است و باعث ایجاد شک و تردید در بین برخی از رمزنگاران می شود.

رمزگذاری RSA بر اساس مدول عملیات توان تعداد زیادی است. کلید عمومی شامل مدول و درجه است. این ماژول بر اساس دو عدد اول تصادفی شکل می گیرد که فقط صاحب کلید خصوصی می داند. کامپیوترهای کوانتومی حل موثر مشکل تجزیه یک عدد به فاکتورهای اول را ممکن می‌سازند، که می‌توان از آن برای ترکیب یک کلید خصوصی از یک کلید عمومی استفاده کرد.

تا به حال اعتقاد بر این بود که با توجه به توسعه فعلی کامپیوترهای کوانتومی، کلیدهای RSA با سایز 2048 بیت برای مدت طولانی قابل کرک نیستنداز آنجایی که از الگوریتم کلاسیک Shor استفاده می‌کند، یک کامپیوتر کوانتومی با میلیون‌ها کیوبیت به زمان زیادی برای فاکتور کردن یک کلید RSA 2048 بیتی نیاز دارد.

روش ارائه شده توسط محققان چینی این فرض را مورد تردید قرار می دهد. و در صورت تایید، شکستن کلیدهای RSA-2048 را نه در سیستم‌های آینده دور، بلکه در کامپیوترهای کوانتومی موجود ممکن می‌سازد.

این روش مبتنی بر الگوریتم فاکتورسازی سریع Schnorr است. در سال 2021 پیشنهاد شد که باعث کاهش شدید تعداد عملیات می شود هنگام انتخاب در رایانه های معمولی با این حال، در عمل، مشخص شد که این الگوریتم برای شکستن کلیدهای واقعی کاربرد چندانی ندارد، زیرا فقط برای کلیدهای RSA با مقادیر مدول کوچک (یک عدد صحیح که باید به اعداد اول تجزیه شود) کار می کند. الگوریتم برای فاکتورگیری اعداد بزرگ ناکافی بود. محققان چینی ادعا می کنند که با کمک روش های کوانتومی توانسته اند محدودیت الگوریتم اشنور را دور بزنند.

شکاکیت از سوی برخی از رمزنگاران ناشی از این واقعیت است که مقاله محققان چینی نشان می دهد روش خود را فقط برای اعداد کوچک اعمال کنید، تقریباً همان ترتیبی که الگوریتم اشنور برای آن کار می کند. با وجود ادعاهایی مبنی بر تجاوز از حد مجاز، هنوز هیچ مدرک یا جزئیاتی ارائه نشده است. در عمل، این روش برای فاکتور اعداد صحیح 48 بیتی با استفاده از یک کامپیوتر کوانتومی 10 کیوبیتی نشان داده شده است.

الگوریتم Shor به طور جدی امنیت اطلاعات مبتنی بر سیستم های رمزنگاری کلید عمومی را به چالش کشیده است. با این حال، شکستن طرح پرکاربرد RSA-2048 به میلیون‌ها کیوبیت فیزیکی نیاز دارد که بسیار فراتر از قابلیت‌های فنی فعلی است. در اینجا، ما یک الگوریتم کوانتومی جهانی را برای فاکتورسازی اعداد صحیح با ترکیب کاهش شبکه کلاسیک با یک الگوریتم بهینه‌سازی فازی کوانتومی (QAOA) گزارش می‌کنیم.

تعداد کیوبیت های مورد نیاز O(logN/loglogN) است که در طول بیت عدد صحیح N زیرخطی است و آن را تبدیل به کم مصرف ترین الگوریتم فاکتورسازی کیوبیت تا به امروز می کند. ما الگوریتم را به صورت تجربی با فاکتورگیری اعداد صحیح تا 48 بیت با 10 کیوبیت ابررسانا، بزرگترین عدد صحیح فاکتور شده در یک دستگاه کوانتومی، نشان می‌دهیم. ما تخمین می زنیم که یک مدار کوانتومی با 372 کیوبیت فیزیکی و عمق هزاران برای به چالش کشیدن RSA-2048 با استفاده از الگوریتم ما مورد نیاز است. مطالعه ما نوید بزرگی برای سرعت بخشیدن به کاربرد رایانه های کوانتومی پر سر و صدا امروزی را نشان می دهد و راه را برای فاکتورگیری اعداد صحیح بزرگ با اهمیت رمزنگاری واقعی هموار می کند.

ذکر شده است که این فرض که 372 کیوبیت فیزیکی برای فاکتورسازی یک کلید RSA-2048 کافی باشد، نظری است، بنابراین به احتمال زیاد روش کوانتومی مبتنی بر الگوریتم شنور همان مشکلات مقیاس‌بندی را داشته باشد و هنگام فاکتورگیری اعداد کارایی نداشته باشد. .

اگر مشکل مقیاس‌بندی واقعاً حل شود، پس امنیت الگوریتم‌های رمزنگاری مبتنی بر پیچیدگی فاکتورگیری اعداد اول بزرگ نه در بلندمدت، همانطور که انتظار می‌رفت، بلکه همین امروز تضعیف می‌شود.

در نهایت ، اگر علاقه مند هستید که بتوانید در مورد آن بیشتر بدانید ، می توانید از جزئیات موجود در آن مشورت کنید لینک زیر