Квантові комп’ютери та китайський шепіт: чи безпечні ваші біткойни?

Я прочитав цілу купу історій про китайський квантовий комп’ютер, який може зламати всі коди безпеки Інтернету за лічені секунди або щось подібне. Я був налаштований скептично, як писав Артур Герман тут, у Forbes, але не тому, що я насправді читав дослідження або щось знаю про те, як працюють квантові комп’ютери. Я був налаштований скептично з іншої причини.

Щоб пояснити, у чому полягає ця причина, мені потрібно приділити кілька хвилин вашого часу, щоб розповісти вам історію телеграми Циммермана, історію, яка добре відома військовим історикам і експертам з комп’ютерної безпеки, і це має дуже вагомі причини.

Історія починається під час Першої світової війни, коли Британія хотіла, щоб Америка приєдналася до боротьби проти «Осі едвардіанського зла»: Німеччини, Австро-Угорської імперії та Османської імперії. У 1917 році міністри кайзера розробили кілька цікавих планів розширення війни на кілька фронтів. Вони хотіли переконати жителів британських (і французьких) колоній на Близькому Сході розпочати джихад проти колоніальних держав і вони хотіли, щоб Мексика вступила у війну на боці Німеччини з останнім планом, спрямованим на розділення потенційних військових зусиль США.

(Наразі я не можу рекомендувати запис історика Барбари Тучман у 1966 році The Zimmermann Telegram досить високо.)

Портрет членів Військової ради президента США Вудро Вільсона під час Першої світової війни, 1918 рік (фото … [+] PhotoQuest/Getty Images).

Getty Images

Щоб здійснити цю підлу змову, міністр закордонних справ Німеччини Артур Ціммерман надіслав телеграму послу Німеччини в Мексиці Генріху фон Екардту. Телеграма доручала послу звернутися до мексиканського уряду з пропозицією утворити військовий союз проти Сполучених Штатів. Він конкретно обіцяв Мексиці землю, придбану та оплачену Сполученими Штатами після американсько-мексиканської війни 1846-48 років, якщо мексиканці допоможуть Німеччині виграти війну. Посол Німеччини передав повідомлення, але президент Мексики відхилив пропозицію.

Природно, така чутлива тема вимагала зашифрованого листа, і його було належним чином надіслано, зашифроване за допомогою німецького надсекретного коду «0075». Як це сталося, «0075» був кодом, який британці вже зламали. Таким чином, телеграма була перехоплена і розшифровано достатньо, щоб передати його суть підрозділу британської військово-морської розвідки, кімната 40. За короткий час розшифрований динаміт опинився на столі британського міністра закордонних справ Артура Бальфура, тевтонська віроломство розкрите.

Головоломка злому коду

Тепер англійці зіткнулися з цікавою проблемою. Як вони могли використати перехоплену інформацію, щоб переконати уряд Вудро Вільсона вступити у війну в Європі, не виявивши, що існує недолік безпеки, і що ви ним скористалися? Розглянемо варіанти:

Якби англійці поскаржилися німцям на спробу втягнути Мексику у війну, тоді б німці знали, що британці мають ключ до їхнього коду, і вони перейшли б на інший код, який британці могли б не зламати місяцями, втрачаючи багато життєво важливих військових розвідувальних даних на цьому шляху. Більше того, американці знали б, що британці прослуховували їхній вхідний дипломатичний трафік, але якби вони не розкрили вміст, вони могли б упустити шанс втягнути Америку у війну.

Інноваційне рішення британського зломщика полягало у витоку інформації таким чином, щоб виглядало, ніби витік стався з мексиканської телеграфної компанії: оскільки німецький ретранслятор із Вашингтона до Мексики використовував інший код, який американці вже знали, бути зламаним, це було цілком правдоподібно.

Якщо вам цікаво, що сталося, то, незважаючи на сильні антинімецькі (і антимексиканські) почуття в США, телеграму вважали фейковою новиною, підкинутою британцями, щоб змусити Америку приєднатися до війни! Цю теорію підтримували німецькі та мексиканські дипломати, а також прес-імперія Герста. Однак 29 березня Циммерманн виголосив промову, підтверджуючи текст телеграми. 2 квітня президент Вільсон попросив Конгрес оголосити війну Німеччині, і 6 квітня вони підкорилися.

Суть цієї історії в тому, що якщо у вас є засоби для декодування дуже секретної інформації, ви повинні бути дуже обережними, як ви використовуєте цю інформацію, тому що якщо люди знають, що ви можете декодувати їхню секретну інформацію, вони знайдуть інший спосіб захищаючи його.

Квант секретності

Що б ви зробили з квантовим комп’ютером? Я знаю, що я б зробив. Не кажучи вже про національну безпеку та цілісність банківської системи, бухгалтери Deloitte вважають, що приблизно чотири мільйони біткойнів можуть бути вкрадені квантовим комп’ютером. Оскільки біткойн BTC становить приблизно 20 000 доларів США, це означає, що можна захопити мільярди доларів. Цілком варто витратити кілька мільярдів на створення такого пристрою, якщо ви злочинець, цілком варто витратити десятки мільярдів або навіть сотні мільярдів на такий пристрій, коли біткойн захопив і став новим цифровим золотом вартістю 1 мільйон доларів кожен або що завгодно .

Припустімо, наприклад, що я винайшов квантовий комп’ютер, здатний грабувати біткоіни за бажанням. Якщо я заволодію гаманцем Satoshi і перекажу собі пару мільярдів доларів, моє покриття буде розвіяно! За мною на хвості будуть еліптичні пекельні гончі, і навіть якщо на це знадобляться роки, вони вистежать мене. Подивіться, що сталося з мільярдами, зламаними на біржі Bitfinex у 2016 році: минулого року Міністерство юстиції США вилучило 3,6 мільярда доларів і заарештувало Хізер Морган, також відомої як «Razzlekhan» — та її чоловіка Іллю Ліхтенштейна за спробу відмивання 119 754 біткойнів у результаті злому. )

Квантова таємниця.

© Хелен Холмс (2021).

Ось чому історія про те, як китайські дослідники стверджують, що вони знайшли спосіб зламати алгоритм RSA (від якого залежить більшість рішень безпеки в Інтернеті) за допомогою поточного покоління квантових комп’ютерів за багато років до того, як очікувалося, що ця технологія стане загрозою, викликаною щоб я ставився скептично.

Головне твердження дослідників у статті «Розкладення цілих чисел на множники з сублінійними ресурсами на надпровідному квантовому процесорі» полягає в тому, що вони можуть зламати 2048-бітний RSA за допомогою 372-бітового (кубітового) комп’ютера.

(IBM IBM вже заявила, що її 433-кубітна система Osprey, найпотужніший квантовий комп’ютер, який був публічно представлений, буде доступна цього року.)

Коли я прочитав цей звіт, у мене виникла та ж думка, що й Олександр Мартін у The Record: автори статті, про яку йде мова, пов’язані з деякими з найпрестижніших університетів Китаю, включаючи кілька державних ключових лабораторій, які отримують пряме фінансування та підтримку з Пекіна, і багато спостерігачів сказали, що вони очікували, що такий прорив із такими значними наслідками для безпеки буде засекречений китайською владою. Якщо британський уряд уже виявив такий алгоритм, я сподіваюся, що він поки що залишить це при собі та придумає якісь хитрощі в стилі Циммермана, щоб використати цю здатність.

Хоча, як зауважив Артур, експерти з безпеки скептично ставляться до того, що це китайське рішення може масштабуватися, немає жодних сумнівів, що квантові комп’ютери для злому коду з’являться з часом. Професор Джон Мартініс, який раніше був провідним науковцем у групі квантових обчислень Google GOOG, каже, що система з достатньою кількістю логічних кубітів для виконання потужних алгоритмів, які атакують проблеми, які виходять за межі можливостей класичних суперкомп’ютерів, буде приблизно через десять років.

Будьте впевнені, якщо раніше я знайду спосіб знайти прості множники в поліноміальному часі за допомогою квантового комп’ютера, я можу запевнити вас, що я не буду читати про це тут, у Forbes, чи будь-де ще!