Princípios importantes
- Avanços recentes na computação quântica significam que está chegando o dia em que seus dados privados poderão ser revelados.
- Pesquisadores da Universidade de Ciência e Tecnologia da China em Hefei desenvolveram um computador quântico que é 100 trilhões de vezes mais rápido que os supercomputadores mais rápidos.
- Um passo que os usuários podem tomar para se tornarem um pouco mais seguros contra os decifradores de código quânticos é implementar um novo tipo de criptografia em seus navegadores.
Imagine que cada e-mail, transação bancária, mensagem de texto ou postagem de mídia social que você concluiu possa ser pesquisada on-line em texto simples e não criptografado. Significaria ter uma janela sem precedentes em nossas vidas com ramificações difíceis de imaginar.
Especialistas dizem que essa visão não é um pesadelo distópico, mas uma realidade que se aproxima rapidamente devido aos recentes avanços na computação quântica. Computadores que usam fenômenos quânticos como superposição e emaranhamento para realizar computação há muito são apontados como uma promessa distante e bicho-papão. A verdade é mais sutil, mas não menos assustadora para quem valoriza sua privacidade.
"A natureza da computação quântica permite resolver certos problemas em tempo prático, que um computador clássico levaria muito mais tempo para resolver ", Chuck Easttom, professor adjunto da Universidade de Georgetown, que estuda criptografia e computação quântica, disse em uma entrevista por e-mail.
"E acontece que esses problemas matemáticos em que os computadores quânticos são bons, também são os problemas matemáticos que formam a base para a segurança de RSA, Diffie-Hellman, Curva Elíptica e algoritmos relacionados."
Muitos pesquisadores de criptografia, inclusive eu, estão trabalhando na análise de algoritmos para determinar quais serão os melhores algoritmos resistentes ao quantum.
A criptografia está em todos os lugares
Contamos com a criptografia para proteger dispositivos e dados confidenciais. Um dos principais motivos é o tempo que leva para quebrar a criptografia usando o hardware atual.
"Embora seja possível quebrar na teoria, é muito difícil na prática, porque isso levaria um tempo incrivelmente longo com uma escala de tempo padrão de trilhões ou mesmo quatrilhões de anos", Rodney Joffe, vice-presidente sênior presidente e membro da empresa de tecnologia Neustar, disse em uma entrevista por e-mail.
Mas os computadores quânticos funcionam de maneira diferente dos sistemas aos quais estamos acostumados e são mais poderosos e eficazes. Os computadores quânticos permitem uma classe diferente de algoritmos que são impossíveis de serem executados pelos computadores clássicos.
"Como usamos o poder do computador da natureza - computação em nível quântico - podemos encontrar padrões no quebra-cabeça matemático que oferecerão algumas soluções possíveis para esse difícil quebra-cabeça matemático ", Terrill Frantz, professor da Universidade de Harrisburg de Ciência e Tecnologia, que estuda segurança cibernética, em uma entrevista por e-mail."A natureza pode calcular uma quantidade infinita de variáveis ao mesmo tempo - por exemplo, como a natureza decide para que lado o vento sopra, ou o calor se movendo em um líquido."
Chegando mais cedo do que você pensa
O dia em que os algoritmos de segurança padrão podem ser quebrados está mais próximo do que muitas pessoas pensam, de acordo com Paul Lipman, CEO da empresa de segurança cibernética BullGuard.
"Na prática, um computador quântico exigiria cerca de um milhão de qubits para quebrar o RSA", disse Lipman. "Atualmente, o maior computador quântico tem menos de 100 qubits. Os roteiros atuais de empresas como IonQ e IBM sugerem que atingiremos a marca de um milhão até o final desta década."
Alguns países já estão pensando no futuro absorvendo muitos dados protegidos por senhas que agora não podem ser quebradas, mas serão quando computadores quânticos de alta potência estiverem online, disse Frantz. "A ameaça está aqui agora", acrescentou. "Quando os computadores quânticos podem quebrar nossa criptografia, todos os dados coletados do passado podem ser lidos."
Os computadores quânticos estão ficando cada vez mais rápidos. Pesquisadores da Universidade de Ciência e Tecnologia da China em Hefei anunciaram recentemente que desenvolveram um computador quântico capaz de executar 100 trilhões de vezes mais rápido que os supercomputadores mais rápidos do mundo. A notícia segue uma série de marcos recentes na computação quântica de empresas como Google, IBM e Microsoft, e esforços governamentais nos EUA, China e outros países.
"Esses desenvolvimentos levaram muitos a questionar o que exatamente o poder da computação quântica significa para o futuro da segurança cibernética", disse Joffe. "Responder a esses avanços deve ser uma prioridade máxima para o setor de segurança. Isso envolve, em última análise, começar a estabelecer as bases para reconstruir os algoritmos, estratégias e sistemas que formam nossa abordagem atual de segurança cibernética."
Defendendo-se Contra Nossos Senhores Quânticos
Mesmo que a computação quântica prática não esteja aqui, os pesquisadores querem estar prontos. Uma pesquisa recente do Neustar International Security Council (NISC) descobriu que quase um quarto dos profissionais de segurança está experimentando a computação quântica e desenvolvendo estratégias em resposta às preocupações de que os avanços quânticos ultrapassarão o desenvolvimento de outras tecnologias de segurança.
Há também o potencial de a computação quântica ser usada para travessuras além de apenas ler e-mails, devido à rapidez com que ela pode calcular dados. "Os computadores quânticos terão a capacidade de calcular em 3 minutos o que normalmente levaria 10.000 anos para os supercomputadores", disse Jofee. "O potencial de encurtar radicalmente essa escala de tempo poderia, nas mãos de um agente mal-intencionado, permitir ataques cibernéticos como nunca antes visto."
A ameaça está aqui agora. Quando os computadores quânticos podem quebrar nossa criptografia, todos os dados coletados do passado podem ser lidos.
A má notícia é que o usuário médio não pode fazer muito para proteger seus dados de computadores quânticos, dizem os especialistas. No entanto, o Instituto Nacional de Padrões (NIST) vem trabalhando no desenvolvimento de um padrão de criptografia resistente ao quantum desde 2017, observou Easttom.
"Além disso, muitos pesquisadores de criptografia, inclusive eu, estão trabalhando na análise de algoritmos para determinar quais serão os melhores algoritmos quânticos resistentes", acrescentou.
Um passo que os usuários podem tomar para se tornarem um pouco mais seguros dos decifradores de código quânticos agora é implementar a nova criptografia TLS 1.3 em seus navegadores, disse Frantz.
"Isso vai ajudar, mas não será perfeito", acrescentou. "Uma segunda opção, que agora está disponível comercialmente, é começar a usar geradores de números aleatórios quânticos e distribuição de chaves quânticas em nossos aplicativos de transporte de dados."
Um alvo interessante para hackers com acesso futuro a computadores quânticos seria a criptomoeda, que depende da criptografia para mantê-la segura e privada. Uma empresa, RAIDAtech, está trabalhando em tecnologias para transportar e armazenar dados com segurança quântica.
"Conseguimos armazenamento com segurança quântica destruindo os dados para que apenas 1/25 deles esteja em qualquer nuvem", afirmou Sean Worthington, presidente da empresa de criptomoedas CloudCoin Consortium, em uma entrevista por e-mail."Os servidores estão localizados em 20 jurisdições diferentes, como Argentina, EUA, Suíça e Rússia, só para citar alguns. Você não pode descriptografar algo que está em pedaços."
É bom saber quando a computação quântica emerge completamente que nossa criptomoeda pode estar segura mesmo que nossos e-mails não estejam. Pode ser um bom momento para investir ou desinvestir em criptomoedas ou começar a ser mais cuidadoso com o que você escreve em suas mensagens online.
