Квантовият апокалипсис идва: Как може да се разбие цялото цифрово криптиране на планетата?

По някое време тази година може да настъпи "Q-Day", отключвайки целият ад. Криптовалутите ще се сринат, цената на златото ще се удвои, а световната финансова система ще бъде разтърсена из основи. Докато банките и правителствата се надпреварват да закърпят дигитален свят, в който сигурността просто се е сринала, всяка тайна, която някога е била поверена на интернет, ще бъде разкрита - от имейли до търсения в Google.

Хората ще загубят доверие в някога солидните финансови институции, ще трупат пари в брой и ще купуват само това, което могат да държат в ръцете си. Ще се върнем - буквално - към дните, в които тъпчехме спестяванията си под дюшека. Що се отнася до сигурните комуникации, за мнозина това ще бъде завръщане към писането на хартия.

Този кошмарен сценарий беше посочен от датската Saxo Bank като водеща позиция за 2026 г. в годишните си "скандални прогнози". Но, както впоследствие признаха технологични експерти, може би в крайна сметка прогнозата не е чак толкова нереалистична.

"Q-Day" е моментът, в който бъдещ квантов компютър - най-мощният цифров процесор, изработен от човека, ще разбие електронните системи за сигурност в света

Подобно събитие отдавна вълнува катастрофистите, които посочват тежки последици, неспоменати от датчаните, включително цели градове без захранване, деактивиране на ракетни силози и ядрени подводници, подлъгани да изплуват насред враждебни флоти.

И макар че най-вероятно няма да видим всичко това през следващите месеци, изследователите са склонни да се съгласят, че версия на Q-Day може да е само след няколко години, а когато това се случи, последиците ще бъдат дори по-опустошителни, отколкото Saxo Bank очерта.

Според много експерти, въпреки че е приветстван като най-голямата технологична революция на нашето време, изкуственият интелект е просто загрявка за квантовите изчисления. Тези изключително мощни компютри, които могат да решават проблеми далеч отвъд традиционните персонални компютри, вече са преминали началните етапи на изследване и разработка.

Гиганти от Силициевата долина като Microsoft, IBM и Google се борят за надмощие в област на технологиите, в която няколко британски компании също са начело.

Квантовите изчисления използват законите на квантовата механика  - изиката на поведението на атомите, молекулите и другите малки частици - за да обработват информация по много различен и много по-бърз начин от обикновените компютри.

Последните използват "битове" (съкращение от "бинарна цифра", най-малката единица цифрова информация), за да обработват данни, представени като единица или нула. Квантовите компютри използват миниатюрни физически частици, известни като "кубитове", които могат да бъдат единица, нула или, колкото и странно да звучи, едновременно единица и нула.

Да, изключително сложно е, но техните уникални свойства позволяват на кюбитовете да изследват много възможности едновременно при решаване на проблем, за разлика от битовете, които могат да изследват само една по една, използвайки процес на проба-грешка, обясняват от DailyMail.

Това позволява на квантовите компютри да съхраняват експоненциално повече информация и да бъдат експоненциално по-бързи, решавайки проблеми с почти невъобразима скорост.

Предизвикателството сега е да се премине от експериментални машини към така наречените "мащабни квантови изчисления" чрез изграждане на компютри с достатъчно кубити и корекция на грешки, за да се решават сложни проблеми от реалния свят. Физикът сър Питър Найт, един от водещите британски квантови учени, каза:

"Неща, чието изчисляване би отнело възрастта на Вселената, дори с най-мощния суперкомпютър, биха могли да се извършат, вероятно за секунди."

Какъв е недостатъкът? 

Въпреки това, както е типично за революционните технологични пробиви, има и кошмарен недостатък: квантовите изчисления потенциално могат да хакнат всяка "сигурна" съвременна система.

Дори най-стабилните алгоритми за криптиране на данни ще бъдат уязвими, представлявайки опустошителна заплаха за дигиталното банкиране, наред с много други неща. Криптовалутите като биткойн биха могли да бъдат особено уязвими, като се има предвид, че основната им предимство е, че са невъзможни за хакване.

Най-популярните днес системи за криптиране разчитат на дяволски математически проблеми, които традиционните компютри намират за почти невъзможни за решаване. Но за квантов компютър те биха били лесна задача.

Представете си, предупреждават експерти по сигурността, последствията от това всяка парола и криптирано съобщение, които някога сте изпращали, внезапно да станат достъпни за всеки, който иска да ги погледне. Те разделят заплахите на две основни области: поверителност и удостоверяване.

Изложени на риск биха били нашите имейли, текстови съобщения, досега анонимни публикации в социалните медии (и анонимно сърфиране в онлайн порнография), банкови сметки, портфейли с биткойн и криминални и медицински досиета.

Генераторите на случайни числа, които се използват от онлайн казината, паролата за домашния ни Wi-Fi, смарт картите, които позволяват на хората да влизат в офиса им - всичко това внезапно би било на разположение за всеки.

Болниците, електроцентралите и банките биха се превърнали в мазилка в ръцете на хакерите, както всъщност - най-тревожно - и правителствата.

Военни експерти казват, че Q-Day би позволил на други страни да шпионират в реално време най-класифицираните данни за отбраната, като например местоположението на подводници и ракети и какво наблюдават сателитите.

Едно очевидно решение би било да се намерят по-добри начини за криптиране, но дори това няма непременно да ни спаси

Експертите по сигурността са дълбоко обезпокоени, защото хакери и други враждебни страни вече използват така наречената стратегия "събиране сега, декриптиране по-късно", при която те събират и складират вече криптирани данни, готови за деня, в който квантовите компютри могат да ги декриптират.

Това представлява особен риск за чувствителна информация като медицински досиета, интелектуална собственост и правителствена информация, която трябва да се пази в тайна в продължение на много години.

Миналата година GCHQ, британската агенция за разузнаване, сигурност и киберсигурност, разкри, че хакери, работещи за китайското правителство, са провеждали огромна операция с кодово име "Солен тайфун", която прави точно това поне от 2021 г.

Според агенцията Пекин е насочил атаките си към повече от 80 държави, "събирайки" данни от правителствени мрежи, транспорт, телекомуникации, хотели, доставчици на енергия и военни.

Бившият ръководител на криптографията на GCHQ Даниел Шиу заяви, че смята за "достоверно", че почти всеки гражданин на Обединеното кралство е имал данни, компрометирани по този начин.

И макар технологичните компании, включително Apple, вече да са пуснали усъвършенствани форми на криптиране, които биха устояли на квантовите компютри, то не може да се прилага ретроспективно към данни, които са били криптирани по стария начин.

Техническите предизвикателства пред квантовата революция и ужасната зора на Q-Day със сигурност остават. Изследователите трябва да изградят повече и по-добри кюбитове, които са известни с това, че са склонни към грешки и физически "чувствителни" към околната среда.

Това означава, че традиционно е трябвало да се съхраняват в огромни сгради, които са скъпо изолирани от вибрации и светлина, както и охлаждани до температури под тези в космоса.

Въпреки това, тъй като консултантският гигант McKinsey прогнозира, че технологията може да увеличи стойността на глобалните бизнеси с до 967 милиарда паунда до 2035 г., огромни суми се влагат в квантовите изчисления, включително обещание от 2,5 милиарда паунда от британското правителство за Националната програма за квантови технологии.

И тъй като компаниите разработват все по-мощни квантови процесори, Q-Day наближава все повече

IBM работи по изграждането на "мащабен, отказоустойчив" квантов суперкомпютър до 2029 г., докато Microsoft твърди, че пробивът е "на години, а не на десетилетия разстояние".

Преди година Google представи най-новата си версия, Willow, която може да реши за по-малко от пет минути проблем, за чието решаване един от най-бързите съществуващи суперкомпютри би отнел десет септилиона години (това е числото 10, последвано от 24 нули). Което е по-дълго, между другото, от съществуването на Вселената.

Някои експерти казват, че Q-Day няма да е единичен момент, а по-скоро постепенно развиваща се заплаха, която може да е с нас точно сега. От приблизително 100 до 200 квантови компютъра в света, много от тях се намират в Китай, който е бил дълбоко потаен относно това, което прави с тях.

Както някои техници признават, Q-Day може би вече е настъпил. Просто все още не знаем за него.