کامپیوترهای کوانتومی

ایران گستر در صدد آن است تا  اخبار و تکنولوژی های روز IT , اخبار گوگل ,اپلیکیشن های کاربردی (بدافزار ها) یا مفید  را در اختیار شما عزیزان قرار دهد تا شما عزیزان با مطالعه آنها وارد این دنیای شیرین و پر چالش شوید و آنها را در کسب و کار و زندگی خود به کار گیرید.

اما برخی از متخصصین صنعت کامپیوتر، نگرانند که کامپیوترهای کوانتومی بتوانند حتی خود اینترنت را نیز از کار بیندازند.(ایران گستر)

این تئوری را اولین بار دکتر ریچارد فینمن در سال 1982 مطرح کرد. در این تئوری ادعا می‌شود که  کامپیوترهای کوانتوم، وِیژگی‌های اختصاصی فیزیک کوانتوم را دارا هستند و با پیشرفت علم کامپیوتر، به قدرت پردازشی دست پیدا می‌کنند که فراتر از هر کامپیوتر دیگری است.(ایران گستر)

بیت‌های کوانتومی

کامپیوترهای کوانتوم، به جای استفاده بیت‌های سنتی – صفر و یک‌هایی که برای ذخیره و انتقال داده استفاده می‌شود- از بیت‌های کوانتومی یا کیوبیتز(qubits) بهره برده‌اند. کیوبیت‌ها دیگر محدود به دو حالت دوگانه صفر و یک نبوده ومی‌توانند و با هر بار اضافه شدن به سیستم کامپیوتر کوانتومی، قدرت آن را به طرز قابل توجهی افزایش ‌دهند.(ایران گستر)

کیوبیت‌ها برای ادامه فعالیت خود باید در محیط بسیار سرد نگهداری شوند- تقریبا نزدیک به صفر مطلق( 273-  درجه سلسیوس). این ویژگی باعث می‌شود که نگهداری این نوع کامپیوترها اگر غیر ممکن نباشد، بسیار هزینه بر شود.  به عبارت دیگر، شاید تنها، شرکت‌های عظیمی همچون گوگل، ناسا یا سیا بتوانند به چنین قدرتی دست پیدا کنند.(ایران گستر)

آنطور که از ادله بر می‌آید، ظاهرا گوگل در رابطه با تکنولوژی این سبک انقلابی از کامپیوترها نیز، مثل دیگر حوزه‌ها پیشتاز شده است. این شرکت موفق شده یک کامپیوتر 72-qubit تولید کند که قادر است محاسبه‌ای را که یک سوپر کامپیوتر سنتی در ده هزار سال ! انجام می‌دهد، تنها در 200 ثانیه انجام دهد.(ایران گستر)

آخرالزمان کوانتومی

اما چنین توسعه و دستاوردی قطعا بدون هزینه نخواهد بود. آقای تیم کالان، یکی از مسئولین شرکت امنیت سایبری Sectigo، هشدار داده که توسعه این نسل جدید از ماشین‌ها می‌تواند تبدیل به فاجعه‌ای شود که کالان از آن تحت عنوان «آخرالزمان کوانتومی» نام برده است. بیشترین تهدیدی هم که ایجاد می‌شود، در حوزه تکنولوژی‌ های رمزگذاری هویدا خواهد شد مانند تکنیک‌هایی که همین حالا در برنامه‌های پیغام رسانی مانند واتسپ دیده می‌شود. دو سیستم  معمول رمزگذاری که RSA  و ECC  نام دارند، می‌توانند از تمام داده‌های کاربران در مقابل مجرمین سایبری، هکرها و آژانس‌های جاسوسی محافظت کند.

داده‌های مربوط به ارگان‌ها و دولت‌ها، دپارتمان‌های آموزشی، تجاری و پزشکی، با وجود کامپیوترهای کوانتومی می‌تواند در معرض خطر بزرگی قرار بگیرد زیرا سیستم‌های قدرتمند این کامپیوترها می‌تواند به سرعت داده‌های رمزگذاری شده را بشکند و هیچ مانعی در مقابل آن وجود ندارد.(ایران گستر)

رمگذاری RSA و ECC

آقای کالان در مصاحبه‌ای با The Independent می‌گوید:« فعلا هیچ کسی نمی‌تواند به طور قطع بگوید که کامپیوترهای کوانتوم چه زمانی موفق خواهند شد سیستم‌های رمگذاری RSA و ECC را شکست دهند اما بسیاری از تحلیل گران معتقدند این اتفاق بین 10 الی 15 سال آینده رخ خواهد داد.»(ایران گستر)

کالان توضیح می‌دهد که در چنین شرایطی، تمام حوزه‌های دنیای صنعت، از سیستم‌های مدرن اقتصاد، تجاری، ارتباطی، حمل و نقل گرفته تا حوزه‌های ساخت و ساز، انرژی، دولت ها، سیاست و پزشکی و سلامت، می‌توانند تحت سلطه اهداف و نیات صاحبان این قدرت جدید در بیایند.(ایران گستر)

هشدار داده شده که اگر تدابیری اندیشیده نشود،بیتکوین می‌تواند دقیقا همزمان با ورود کامپیوترهای کوانتومی، از صحنه فضای مجازی حذف شود.(ایران گستر)

علاوه بر سیطره روی حوزه‌های حیاتی مانند دولت‌ها، اقتصاد و زیرساخت‌های مهم کشورها، برخی معتقدند که کامپیوترهای کوانتوم می‌توانند باعث پایان یافتن دوران قدرت ارزهای مجازی مانند بیتکوین شوند.(ایران گستر)

زیرساخت‌های تکنولوژیک بیتکوین و ارزهای مشابه، بر پایه پیشرفت‌های تکنولوژی رمزگذاری یا cryptography  بنا نهاده شده، پیشرفت‌هایی که می‌تواند از شبکه‌های بلاک چین در برابر حملات سایبری محافظت کند. اما کامپیوترهای کوانتوم می‌توانند قدرت این سیستم‌های حفاظتی را از بین ببرند.(ایران گستر)

بدون شک، ضد کامپیوترهای کوانتومی نیست

شرکت امنیت سایبری  Post Quantum، درباره بیتکوین اعلام کرده:«بدون شک، ضد کامپیوترهای کوانتومی نیست» و هشدار داده که اگر تدابیر لازم اتخاذ نشود، بیتکوین می‌تواند دقیقا همزمان با ورود کامپیوترهای کوانتومی، از صحنه فضای مجازی حذف شود.(ایران گستر)

خوشبختانه، ظاهرا راه حل‌هایی نیز وجود دارد. اقداماتی در حال انجام است تا الگوریتم‌هایی ضد کوانتومی تولید شود که بتواند دنیای دیجیتال را در برابر این نسل جدید از کامپیوترها حفظ کند.(ایران گستر)

موسسه ملی استاندارهای تکنولوژی(National Institute for Standards and Technology یا Nist) در آمریکا، همین حالا موفق شده 20 الگوریتم جدید در رابطه با تغییر تکنیک‌های امنیت رمزگذاری مجازی طراحی کند. البته اینکه میزان کارایی این الگوریتم ها تا چه اندازه است، فعلا مشخص نیست.(ایران گستر)

حملات سایبری

تکنولوژی رمزگذاری، علاوه بر اینکه باید با کامپیوترهای کوانتومی و حملات سایبری دست و پنجه نرم کند،و باید تلاش کند تا شیوه‌های فعال ماندن روی کامپیوترهای سنتی و گوشی‌های هوشمند را نیز به روز نگه دارد. اقای کالن می‌گوید:« کامپیوترهای کوانتومی قرار نیست جایگزین کامپیوترهای سنتی کنونی شوند. به عبارت دیگر، این دو سبک مختلف از صنعت کامپیوترها، کنار یکدیگر و دوشادوش هم فعالیت خواهند کرد. به همین دلیل، پارادایم‌های رمزگذاری در آینده باید بتواند علاوه بر مقابله با حملات سایبری از سوی کامپیوترهای کوانتومی، با حوزه کامپیوترهای سنتی نیز سازگار باقی بماند.»(ایران گستر)

به عقیده آقای کالن، اگرچه به صورت تئوریک، با آخرالزمان کوانتومی حداقل یک دهه فاصله داریم اما اصلا بعید نیست که این اتفاق، زودتر نیز رخ دهد.

برخی از متخصصین صنعت کامپیوتر، نگرانند که کامپیوترهای کوانتومی بتوانند حتی خود اینترنت را نیز از کار بیندازند.

تحقیقاتی در حال انجام است که نشان دهد دقیقا چقدر زمان می‌برد تا کامپیوترهای کوانتومی به چنین مرحله خطرناکی برسند. این تحقیق، توسط تیمی به رهبری مایکل موسکا، یکی از موسسان لابراتوار Institute for Quantum Computing از دانشگاه واترلو در کانادا انجام می‌پذیرد.(ایران گستر)