Дослідження Університету Пенсильванії показало, що квантові комп’ютери можуть бути вразливими до серйозних кіберризиків, попри обіцянку революціонізувати науку та промисловість завдяки надпотужним обчисленням. На думку науковців, захист таких систем має виходити за межі програмного забезпечення і бути ключовим елементом будь-якої стратегії оборони
Фото: chatgpt.com
«Очікується, що квантові комп’ютери забезпечать надзвичайну швидкість і обчислювальну потужність, здатну трансформувати наукові дослідження та бізнес-процеси. Та сама потужність робить їх особливо привабливими цілями для кібератак», — заявив професор інформатики та електротехніки Свруп Ґош із Школи електротехніки та інформатики Пенсильванського університету.
За його словами, квантові комп’ютери потрібно захищати «з нуля»: на рівні пристроїв — зменшувати перехресні завади (crosstalk) та інші джерела шуму, тобто зовнішніх перешкод, які можуть спричиняти витоки інформації або заважати передаванню даних.
- На рівні схем — застосовувати методи на кшталт «перемішування» (scrambling) та кодування даних.
- На рівні системи — розділяти дані на окремі сегменти та надавати доступ користувачам відповідно до їхніх ролей, додаючи додатковий рівень захисту.
Також, за словами Ґоша, потрібні нові програмні підходи та розширення, які виявлятимуть загрози і посилюватимуть захист квантових програм.
Дослідники нагадали, що на відміну від класичних комп’ютерів, які працюють із бітами (0 або 1), квантові системи використовують кубіти. Завдяки суперпозиції кубіт може перебувати у стані 0, 1 або одночасно обох, а завдяки заплутаності (entanglement) кубіти можуть бути пов’язаними між собою. Це дає змогу обробляти значно більші обсяги даних, ніж у класичних системах, але водночас створює специфічні ризики безпеки.
Читайте також: Вчені створили новий акумулятор з цинку та панцирів крабів
Інший дослідник університету Сур’янш Упадг’яй наголосив, що зараз немає ефективного способу перевірити цілісність квантових програм і компіляторів, багато з яких розробляються сторонніми компаніями. Це робить чутливі корпоративні та персональні дані вразливими до крадіжок або маніпуляцій. Він також попередив, що інтелектуальна власність часто «зашивається» безпосередньо в квантові схеми, тож у разі їхнього витоку зловмисники можуть отримати доступ до пропрієтарних алгоритмів, фінансових даних або навіть відомостей про критичну інфраструктуру.
Окремий ризик пов’язаний із взаємодією кубітів: небажані ефекти перехресних завад можуть спричиняти витоки інформації або зривати обчислення, особливо коли один квантовий процесор використовують одразу кілька користувачів.
«Оскільки квантові комп’ютери все ще є відносно новою технологією, зараз у атакувальників небагато стимулів націлюватися на них. Але коли ці комп’ютери інтегруються в промисловість і повсякденне життя, вони стануть пріоритетною ціллю», — зазначив Упадг’яй.
Науковці вважають, що нинішні підходи кібербезпеки, розроблені для класичних обчислень, здебільшого неефективні для квантових систем. Вони також додали, що комерційні провайдери нині більше зосереджені на надійності квантових комп’ютерів, ніж на їхній безпеці, через що важливі активи — зокрема дизайни схем і закодовані дані — не мають повного захисту.
Вихід, за словами Ґоша, — закладати безпеку в архітектуру квантових комп’ютерів із самого початку: знижувати шум і перехресні завади на апаратному рівні, захищати дані на рівні схем через кодування та scrambling, сегментувати інформацію на рівні системи, а також розвивати нові програмні інструменти для виявлення та протидії квантово-специфічним загрозам у міру наближення технології до масового використання.
Ознайомтеся з іншими популярними матеріалами:
Учені створили найефективнішу у світі сонячну батарею
Учені виявили, що ліси «дощать» пластиком
Учені назвали найдорожчу річ на Землі
За матеріалами wionews.com.
Telegram
Viber
