به گزارش دیجیاتو، پژوهشگران شرکت کوانتومی Alice & Bob در پیش‌چاپی، منابع لازم برای حمله نظری به RSA-2048 را بررسی کرده‌اند. از این روش رمزنگاری کلید عمومی برای محافظت از برخی ارتباطات اینترنتی و تراکنش‌های بانکی استفاده می‌شود. محاسبه پژوهشگران برای یک رایانه کوانتومی فرضی متکی بر ۲۲ هزار و ۵۹۳ کیوبیت ابررسانا از نوع گربه‌ای است. چنین رایانه‌ای هنوز ساخته نشده است.
امنیت RSA به دشواری تجزیه حاصل‌ضرب دو عدد اول بسیار بزرگ وابسته است. برای RSA-2048 این حاصل‌ضرب می‌تواند تا ۶۱۷ رقم در مبنای ده داشته باشد. مطالعه تازه بررسی می‌کند برای اجرای الگوریتم شور با کیوبیت گربه‌ای به چه منابعی نیاز است. پیتر شور در ۱۹۹۴ الگوریتمی کوانتومی برای تجزیه اعداد بزرگ ارائه کرد که می‌تواند سرعت این محاسبه را به‌صورت نمایی افزایش دهد. این ویژگی دلیل توجه به اثر احتمالی رایانش کوانتومی بر رمزنگاری مبتنی بر دشواری تجزیه اعداد است.
تفاوت کیوبیت گربه‌ای با ترانسمون
کیوبیت گربه‌ای یکی از جایگزین‌های کیوبیت ترانسمون است که در شماری از رایانه‌های کوانتومی امروزی به کار می‌رود. در این طراحی، فوتون‌ها در محفظه‌ای کوچک و فلزی به دام می‌افتند.
رفتار موجی این سامانه امکان کاهش نمایی خطای وارونگی بیت را فراهم می‌کند. وارونگی بیت یعنی صفر به یک یا یک به صفر تغییر کند. خطای وارونگی فاز به تغییر فاز حالت کوانتومی مربوط است و می‌تواند بدون جابه‌جایی صفر و یک رخ دهد. طبق مدل این پژوهش، خطای فاز با آهنگی خطی افزایش می‌یابد.
برآورد زمان برای RSA و رمزنگاری منحنی بیضوی
طبق محاسبه نویسندگان، سامانه فرضی ۲۲٬۵۹۳ کیوبیتی می‌تواند تجزیه لازم برای شکستن کلید RSA-2048 را در ۳٫۱۴ روز انجام دهد. برآورد دیگر مقاله نشان می‌دهد اگر ده رایانه کوانتومی به هم متصل شوند و در مجموع ۶۱۰٬۵۳۰ کیوبیت گربه‌ای داشته باشند، زمان محاسبه می‌تواند به ۱٫۲۵ ساعت برسد. این دو رقم به دو آرایش سخت‌افزاری متفاوت مربوط‌اند. برآورد مقاله به فرض‌هایی مانند چرخه یک میکروثانیه‌ای تصحیح خطا و نبود خطای وارونگی بیت در محاسبه پایه وابسته است. نویسندگان برآورد کرده‌اند که با افزودن یک لایه برای تصحیح وارونگی بیت، شمار لازم برای RSA-2048 به حدود ۴۵ هزار کیوبیت می‌رسد.
نویسندگان همچنین رمزنگاری منحنی بیضوی را بررسی کرده‌اند که در سازوکار تأیید مالکیت بیت‌کوین هم کاربرد دارد. بر اساس محاسبه آن‌ها، سامانه‌ای با ۲۹٬۵۸۸ کیوبیت گربه‌ای می‌تواند محاسبه لازم برای شکستن این سازوکار را در ۶۱٫۸ دقیقه انجام دهد.
اعداد مقاله حاصل مدل‌سازی منابع و زمان‌اند. در حال حاضر رایانه کوانتومی با حدود ۲۳ هزار کیوبیت برای اجرای این طرح وجود ندارد. کنترل دما، مقیاس دادن سامانه، پایدار نگه داشتن کیوبیت‌ها و اتصال تراشه‌های متعدد از دشواری‌های فنی باقی‌مانده هستند. مقاله به‌صورت پیش‌چاپ در آرشیو Cryptology ePrint منتشر شده و هنوز مراحل همتاداوری را نگذرانده است.
زمان‌های اعلام‌شده از اجرای آزمایش روی یک رایانه موجود به دست نیامده‌اند. پژوهش مقایسه می‌کند که در چند آرایش فرضی، تغییر شمار کیوبیت‌ها چه اثری بر مدت اجرای محاسبه دارد. برآورد مربوط به RSA برای تجزیه یک کلید به منابعی متفاوت از برآورد منحنی بیضوی نیاز دارد. مقایسه زمان‌ها بدون توجه به نوع رمزنگاری، شمار کیوبیت‌ها و تعداد رایانه‌هایی که باید به هم متصل شوند، تصویری دقیق از نتیجه به دست نمی‌دهد.
- 11
- 4
