Քվանտ համակարգիչները, կոդավորման պատերազմները և գաղտնիության ավարտը

Բացահայտում. Ձեր աջակցությունն օգնում է կայքը պահպանել: Այս էջում առաջարկվող որոշ ծառայությունների համար մենք վաստակում ենք ուղեգրման վճար.


Քվանտ համակարգիչները և գաղտնիության ավարտը

Կառավարությունից բիզնեսից մինչև սովորական անհատներ, գաղտնագրումը կարևոր է: Ահա թե ինչպես ենք պահպանում մեր կյանքի գաղտնիության որոշակի մակարդակը: Այն պաշտպանում է մեր էլ.փոստը և մեր վարկային քարտերը: Ոմանց համար դա կարող է լինել կյանքի և մահվան հարց: Եվ դա ռիսկային բիզնես է: Մենք երբեք չգիտենք, թե արդյոք մեր գաղտնաբառերը վնասվել են, կամ եթե համակարգերը, որոնք մենք օգտագործում ենք, ապահովում են ինչ-որ թիկունքի տեսք, որը թույլ է տալիս ուրիշներին լրտեսել մեզանից: Բայց հետագայում մենք կարող ենք շատ ավելի մեծ խնդիր ունենալ ՝ քվանտ համակարգիչներ.

Կոդագրումը կախված է այն մաթեմատիկական հավասարումների ստեղծումից, որոնք ժամանակակից համակարգիչները չափազանց երկար ժամանակ են պահանջում լուծելու համար ՝ տիեզերքի տարիքից ավելի: Բայց քվանտ համակարգիչները կարող էին փոխել այդ ամենը.

Որքա՞ն արագ կլինեին քվանտային համակարգիչները: Էքսպոզիցիոնորեն: 100-բիթանոց ծածկագրման խնդիրը լուծելու համար թվային համակարգիչը պետք է կատարեր 250 քայլ: Դա է.

1.000,000,000,000,000 քայլ!

Քվանտ համակարգիչը ընդամենը 50 քայլ կձեռնարկի նույն հաշվարկը կատարելու համար.

Այսպիսով, որոնք են այս զարմանալի սարքերը: Դրանք համակարգիչներ են, որոնք օգտագործում են քվանտային մեխանիկի ուժը: Թվային համակարգիչները տվյալները պահում են բիթերով: Դրանք կարող են լինել 0 կամ 1. Քվանտ համակարգիչները հիմնված են qubits- ի վրա: Դրանք երկկողմանի քվանտային համակարգեր են `արդյունավետորեն մասամբ 0 և մասամբ 1. Սա կոչվում է քվանտային գերտերություն: Մտածեք. Շրեդինգերի կատուն.

Սա գուցե շատ բան չի թվա, բայց քվանտային գերտերությունների վերևում կառուցվել է մի ամբողջ հաշվարկային համակարգ: Եվ արդյունքն անհասկանալիորեն ավելի արագ համակարգիչ է.

Կամ դա կլինի արդյունքը, եթե ինչ-որ մեկը կարողանա կառուցել համընդհանուր քվանտ համակարգիչ: Կուբիտների ստեղծումը շատ դժվար է: Եվ դրանք անկայուն են: Ներկայումս դրանք տևում են միայն nanoseconds- ի պատվերով: Բայց մեծ ինստիտուտներ, ինչպիսիք են Ազգային անվտանգության գործակալությունը և Google- ը, աշխատում են դրանց վրա: Եվ առաջընթաց է արձանագրվում.

Արդյո՞ք շուտով կբացահայտվեն մեր բոլոր գաղտնիքները: Քվանտային համակարգիչները վերջ կդնեն առցանց գաղտնիությանը?

Ստորև բերեք բոլոր մանրամասները.

Քվանտ համակարգիչները, կոդավորման պատերազմները և գաղտնիության ավարտը

Քվանտ համակարգիչները, կոդավորման պատերազմները և գաղտնիության ավարտը

Իրավապահ մարմիններից մինչև հանցագործներ, կառավարություններ մինչև ապստամբներ, և ակտիվիստներից մինչև ֆեյսբուքի ջարդարարներ, շատ մարդիկ եկել են ապավինելու կոդավորմանը ՝ իրենց թվային տեղեկատվությունը պաշտպանելու և իրենց հաղորդակցությունն ապահով պահելու համար: Բայց գաղտնագրման ներկայիս ձևերը կարող են հնանալ այն պահից, երբ ինչ-որ մեկին հաջողվի քվանտ համակարգիչ կառուցել: Ինչը? Կարդացեք մեզ սպասող քաջ նոր աշխարհի մասին.

Երկուական vs Quantum

  • Երկուական
    • Սովորական համակարգիչները երկուական են. Դրանք գաղտնագրում են որպես 1-ին կամ 0-ի շարք
      • Սա վերաբերում է նույնիսկ գերհամակարգիչներին, որոնք գործում են հարյուր հազարավոր, եթե ոչ միլիոնավոր, անգամ ավելի արագ, քան սովորական համակարգիչները
    • Այս 1-ը կամ 0-ը կոչվում են «բիթ»
      • Մի քիչ երկու պետություն ունի.
        • On / 1
        • Անջատված / 0
  • Քվանտ
    • Քվանտային բիտը կոչվում է «քվիտ»
      • Qubits- ը ոչ միայն կարող է լինել 1 կամ 0, նրանք կարող են լինել միևնույն ժամանակ երկուսն էլ
        • Սա կոչվում է «գերտերություն»
        • Որոշ մոլեկուլներ, ատոմներ և էլեկտրոններ հաջողությամբ օգտագործվել են որպես քաբիտներ
  • Քվանտ համակարգչի արժեքը
    • Մի qubit (կամ bit) ինքնին շատ բան չի օգտագործում, բայց որքան ավելի շատ որակի համակարգիչ ունի, այնքան ավելի բարդ հաշվարկներ կարող է իրականացվել
    • Քվանտ համակարգիչները, որոնք սովորական համակարգիչներից կարող են ավելի լավն անել, նպատակային նպատակ է `գործնականորեն ավելի փոքր թվով գործողություններով
      • Օրինակ `մեծ թվով ֆակտորինգը` շատ գաղտնագրման հիմք

Գաղտնագրման և ֆակտորինգի մեծ թվեր

  • Գաղտնագրման շատ տարածված ձևեր, ինչպիսիք են RSA- ն, Diffie-Hellman- ը և այլոք, ապավինում են մեծ թվով ֆակտորինգային դժվարություններին ՝ իրենց գաղտնագրման անվտանգության համար (չնայած, որ մյուսները, օրինակ ՝ EC և AES, չեն):
    • Վարչապետի համարներն այն թվերն են, որոնք կարելի է բաժանել միայն 1-ի և իրենք իրենց
      • 1, 5, 7 և այլն.
    • Բոլոր համարներն ունեն մեկ հիմնական գործոնացում
      • Սա նշանակում է, որ յուրաքանչյուր թվաքանակի կարելի է հասնել `միասին բազմապատկելով որոշ սկզբնաղբյուրներ
        • 68 = 2 × 2 × 17
        • 3,654 = 2 × 3 × 3 × 7 × 29
    • Համակարգչի համար մեծ թվով հիմնական համար գտնելը համեմատաբար պարզ է
      • Մեծ թվերի ֆակտորինգը զգալիորեն ավելի բարդ է, քանի որ դա անելու համար չափազանց երկար ժամանակ է հարկավոր
        • Նորմալ համակարգիչները պետք է անցնեն պրիմի յուրաքանչյուր հավաքածու, մինչև հասնեն ճիշտ հավաքածուի
        • Նույնիսկ գերհամակարգիչները, որոնք զուգահեռաբար աշխատում են բազմաթիվ պրոցեսորներով, խնդիրներ ունեն բավականաչափ մեծ պրակտիկ պրակտիկացիաների հետ
    • Եթե ​​մենք ունենայինք համակարգիչ, որը կարող էր երկար բաժանում կազմել մի վայրկյանում միլիոնավոր վայրկյանների ընթացքում, դա կպահանջեր ավելի երկար, քան մեր արևի կյանքի տևողությունը 100-նիշանոց գործոնն է:.
      • Մեր արեգակն ունի 15 միլիարդ տարի կյանքի ակնկալվող տևողություն.
    • Առանցքայինը պարզելու համար ժամանակի երկարությունն այն է, ինչն էլ դարձնում է պրակտիկայի գործոնն օգտագործելը այնքան օգտակար ծպտյալ նկարագրության համար.

Ինչպես քվանտ համակարգիչները կոտրում են օրենսգիրքը

  • Նույնիսկ գաղտնագրման ձևերը, որոնք չեն օգտագործում հիմնական ֆակտորիզացիան, ապավինում են այն փաստին, որ կոպիտ ուժի թվաքանակի մանրացումը պահանջում է այնքան քայլեր, որ դա անելն անհնար է
    • Օրինակ ՝ EC ծածկագրիչի մեջ գտնելու օրինակը գտնելու համար կպահանջվեր 100-բիտանոց բանալին
      • Երկուական համակարգիչ ՝ 250 (ավելի քան 1 քառ. Միլիարդ) քայլ
      • Քվանտ համակարգիչ ՝ 50 քայլ
    • Նորմալ համակարգիչը յուրաքանչյուր հաշվարկի միջոցով պետք է աշխատի միանգամից
      • Քվանտ համակարգչի որակը թույլ է տալիս խուսափել անհարկի հաշվարկներից
        • Արդյունքում, այն կարող է գտնել պատասխանն ավելի արագ և շատ ավելի քիչ քայլերով

Որտեղ կարող եմ ձեռք բերել իմ սեփական քվանտ համակարգիչը?

  • D-Wave Systems Inc.- ը իրենց D-Wave Two- ը վաճառում է որպես քվանտ համակարգիչ, բայց համակարգչային գիտությունների այլ փորձագետներ համաձայն չեն, որ դա «պատշաճ» քվանտ համակարգիչ է
    • Խնդիրն այն է, որ D-Wave- ի մեքենան օգտվում է որոշ քվանտային մեխանիկայից, բայց դա համընդհանուր քվանտ համակարգիչ չէ, որն ի վիճակի է կատարել ցանկացած քանակական հաշվարկ
  • Ահա այն մարդկանցից մի քանիսը, ովքեր աշխատում են վաղվա քվանտային համակարգիչները և քվիտները կառուցելու համար.
    • Google- ը
      • Google- ը աշխատում է D-Wave Systems- ի հետ 2009 թվականից
      • 2014-ի ապրիլին Johnոն Մարտինիսը և UC Santa Barbara- ի մի խումբ ֆիզիկոսներ սխալի ցածր մակարդակի հետ միասին հաջողությամբ շահագործեցին հինգ Qubits:
      • Google- ը վարձեց Մարտինիսին և նրա թիմին աշխատելու իրենց քվանտային ապարատային լաբորատորիայում 2014-ի սեպտեմբերին
      • D-Wave մեքենան, որը Google- ը օգտագործում է, պարունակում է չիպ, որի 512 qubits լարերը մտնում են քվանտային օժանդակ մեքենայի մեջ
        • Քվանտային օձիչը լուծում է օպտիմիզացիայի հետ կապված խնդիրները, օրինակ ՝ «Ո՞րն է ամենաարդյունավետ երթուղին, որը փաթեթը պետք է անցնի քաղաքով մեկ»:
      • Ներկայումս Google- ի D-Wave մեքենան կարող է միայն մի քանի նանովայրկյանին պահպանում qubits- ը գերծանրադրության մեջ
        • Ըստ Մարտինիսի, նա կառուցել է qubits, որը կարող է տևել 30 միկրոշրջան (30,000 nanoseconds)
    • Ազգային անվտանգության գործակալություն (ԱԱԾ)
      • Էդվարդ Սնոուդենի արտահոսած փաստաթղթերի համաձայն.
        • NSA- ն կառուցում է քվանտ համակարգիչ, որն ի վիճակի է կատարել ծպտյալ գրագրություններ
        • Այն ԱԱԾ-ի 79,7 միլիոն դոլար արժողությամբ հետազոտական ​​ծրագրի մի մասն է, որը կոչվում է «Ներքին ծանր նպատակներ»
    • Ավստրալիայի Նոր Հարավային Ուելսի համալսարան
      • 2014 թվականի հոկտեմբերին USW- ի հետազոտողների երկու առանձին թիմեր հաջողությամբ ստեղծեցին qubits, որոնք ավելի քան 99,99 տոկոս ճշգրիտ են
      • Երկու թիմերն էլ օգտագործում էին Silicon-28- ը ՝ իզոտոպ, իրենց քվիտների ստեղծման մեջ, քանի որ այն կատարյալ ոչ մագնիսական է
        • Մի թիմ ֆոսֆորի ատոմը ներմուծեց սիլիցիում
        • Մյուս թիմը ստեղծեց, ապա ներկառուցեց արհեստական ​​ատոմ, ըստ էության, տրանզիստոր, որի մեջ մեկ էլեկտրոն էր ընկած
      • Ֆոսֆորի ատոմի թիմը համաշխարհային ռեկորդ է սահմանել այն բանի համար, որ ժամանակի քվանտային տեղեկատվությունը կարող է պահպանվել սիլիկոնային համակարգում ՝ նախքան այն քանդելը: 35 վայրկյան

Quantum կոդավորումը

  • Չնայած քվանտային համակարգիչները թույլ կտան օգտվողներին կոտրել արդեն իսկ առկա գաղտնագրման բազմաթիվ ձևեր, դրանք նաև կնպաստեն կոդավորման նոր ձևերի, հատկապես ծայրահեղ անվտանգ ստեղների ստեղծմանը:
    • ID Քվանտ
      • ID Quantique- ի մասին
        • Հիմնված է Շվեյցարիայի Ժնև քաղաքում
        • Հիմնադրվել է ՝ 2001
        • Առաջարկում է սպառողներին քանակական բանալիների բաշխում (QKD)
          • 2004 թվականից սկսած
      • QKD- ն ներառում է կոդավորման բանալին միաժամանակ
      • Օգտագործեք օպտիկամանրաթելային մալուխ
      • Քանի որ տեղեկատվության քանակական իրավիճակի չափումը ազդում է դրա վրա, դա գործնականում անհնար է դարձնում փոխանցման «գաղտնալսումը».
        • Եթե ​​ինչ-որ մեկը փորձեր չափել գծի միջով անցնող ֆոտոնները, հաճախորդը կստանա սխալի հաղորդագրություն, և որևէ բանալին չի ստեղծվի
      • Համակարգը սահմանափակ է միջակայքի առումով
        • Այն առաջարկում է ընդամենը 62 մղոնի միջակայք
        • Ընկերությունում լաբորատորիայում հասել է 155 մղոնի
        • 248 մղոն է այս մեթոդի տեսական սահմանը
      • Emitter-ստացող զույգը արժե 97,000 դոլար
    • Քվանտային հաշվարկի ինստիտուտ (IQC)
      • IQC- ի մասին
        • Կապակցված է Կանադայի Օնտարիոյի Ուոթերլոյի համալսարանի հետ
        • Հիմնադրվել է ՝ 2002 թ
        • Քվանտային բանալիների դիստրիբյուտորով աշխարհի մի քանի վայրերից մեկը
      • QKD- ի մասին
        • QKD- ի կտորները կոչվում են «Ալիս» և «Բոբ»
          • Ալիսը մի սարք է, որը գտնվում է ICQ- ի շտաբում
          • Բոբը մեքենա է, որը գտնվում է մոտակայքում գտնվող պարագծային ինստիտուտում
      • IQ Quantique- ի նման, IDC- ի QKD- ն կախված է խճճված մասնիկների բնույթից `ապահովելու համար, որ ոչ ոք չի կարող« լսել »կոդավորման բանալին բաժանելու վերաբերյալ:
      • Նախ, Վաթերլոյի համալսարանի լազերը ստեղծում է խճճված ֆոտոններ
        • Ալիսը ստանում է այդ ֆոտոնների կեսը
        • Բոբը ստանում է մյուս կեսը
      • Ֆոտոնները ունեն չափելի որակ, որը կոչվում է «բևեռացում»
        • Givenանկացած տվյալ ֆոտոնի բևեռացումը պատահական է լինելու
      • Եթե ​​սարքի երկու հավաքածուները չափում են իրենց ֆոտոնները, նրանք կունենան նույն բևեռացումը
      • Նշելով 1 կամ 0 որոշակի բևեռացմանը ՝ Բոբը և Ալիսը կարող են շարունակվել այնքան ժամանակ, մինչև դրանց պատահականորեն ստացված բանալին բավականաչափ երկար է դրանց գաղտնագրման համար:
      • Այս մեթոդը խիստ անվտանգ է, քանի որ.
        • Ազդանշանի վրա «լսելու» ցանկացած փորձ իրեն հայտնի կդարձնի
        • Հնարավոր չէ իմանալ, թե ինչ բևեռացում կունենան ֆոտոնները ժամանակից շուտ
          • Այսպիսով, «հետընթաց աշխատելու» և բանալիները պարզելու միջոց չկա

Ապրեք քվանտ համակարգչով, մեռնե՞ք քվանտ համակարգչով: Իհարկե, կարծես թե ի վերջո, քվանտ համակարգիչները կդարձնեն ավանդական երկուական կոդավորումը հնացած: Բայց դա տեղի կունենա միևնույն ժամանակ, որ քվանտային համակարգիչները ստեղծում են տվյալների անվտանգության մի ամբողջ նոր մակարդակ: Եվ գաղտնագրման զենքի մրցավազքը կշարունակվի.

Աղբյուրները arstechnica.com, cacr.uwaterloo.ca, computer.howstuffworks.com, computerworld.com, dwavesys.com, idquantique.com, learncryptography.com, mathworld.wolfram.com, motherboard.vice.com, nature.com, news. ucsb.edu, pumpkinprogrammer.com, quora.com, sciencealert.com, scienceblogs.com, searchsecurance.com, technologyreview.com, Test.com, universetoday.com, uwaterloo.ca, washingtonpost.com, web.stanford.com, webopedia.com, whatis.techtarget.com, wired.com, youtube.com.

Աղբյուրները

  • Ձեր կոդավորումը անօգուտ կլինի քվանտ համակարգիչների հաքերների դեմ
  • Ինչի համար են օգտագործվում գերհամակարգիչները?
  • Ինչն է դարձնում գերհամակարգիչ?
  • Քվանտային հաշվարկ
  • Քուբիտ
  • Երկու քվիտների հեքիաթ, թե ինչպես են աշխատում քվանտ համակարգիչները
  • Բիթեր և բայթեր
  • Ներածություն դեպի երկուական համարներ
  • Ինչպես է աշխատում քվանտ համակարգիչը?
  • Ֆոսֆորի ատոմի Quantum հաշվողական մեքենա
  • Քվանտային հաշվարկ 101
  • Վարչապետի գործոնացում
  • RSA ալգորիթմ
  • Դիֆի-Հելլման արձանագրություն
  • Հասարակական բանալին գաղտնագրում
  • Ինչու է ֆակտորինգի համարները «Դեպքեր» –ում դժվարին խնդիր առաջացնել
  • Ո՞րն է արևի կյանքի ցիկլը
  • NSA- ն ձգտում է կառուցել քվանտ համակարգիչ, որը կարող է կոտրել գաղտնագրման առավելագույն տեսակները
  • Ժամացույցը պատրաստվում է գաղտնագրման համար
  • Խառնվել եք ԱԱԾ-ի Quantum Computing նախագծի վերաբերյալ: Այս MIT համակարգչային գիտնականը կարող է բացատրել
  • Դ-ալիք
  • Ձեր կոդավորումը անօգուտ կլինի քվանտ համակարգիչների հաքերների դեմ
  • Superconducting Qubit Array- ն մատնանշում է քվանտ համակարգիչները
  • Մարդը, ով կկառուցի Google- ի «Կեղծ քվանտ» համակարգիչը
  • Ապացույց քվանտային մանրամասների համար ավելի քան հարյուր քուբիթ
  • Google- ը գործարկում է ջանքերը `սեփական քվանտ համակարգիչը կառուցելու համար
  • Ավստրալացի հետազոտողները ստեղծել են առավել ճշգրիտ քվանտային հաշվողական տեխնոլոգիան
  • ID Քվանտ
  • Քվանտային բանալիների բաշխման դեպքը (PDF)
Jeffrey Wilson Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me
    Like this post? Please share to your friends:
    Adblock
    detector
    map