На порозі квантової революції: Як захистити фінанси від майбутніх загроз
Наближення епохи, коли сучасна криптографія може стати вразливою
Фахівці Міжнародного валютного фонду (МВФ) висловлюють серйозне зауваження: незабаром може з’явитися обчислювальна потужність, здатна повністю нівелювати переваги нинішніх криптографічних систем. Це ставить перед нами нагальну потребу в розробці нових методів захисту від потенційно загрозливих “хакерських” атак. Квантові комп’ютери потенційно здатні досягти рівня оптимізації, що дозволить зламувати багато сучасних криптографічних ключів значно швидше, ніж це можливо для їх генерації на класичних цифрових машинах. Експерти наголошують, що фінансовим установам необхідно терміново посилювати власні системи кібербезпеки. Про це йдеться у робочому документі МВФ 21/71*.
Квантова перевага: від теорії до реальності
“Квантові комп’ютери можуть значно перевершити цифрові аналоги, що базуються на класичних законах фізики… Донедавна так звана квантова перевага залишалася суто теоретичною концепцією. Однак у 2019 році компанія Google продемонструвала використання квантового комп’ютера для виконання певного обчислювального завдання за рекордно короткий час – 200 секунд. За заявою компанії, найпотужніший сучасний суперкомп’ютер впорався б із тим же завданням за 10 тисяч років”, – зазначають автори дослідження.
Потенціал для інновацій та трансформацій
Експерти вважають, що квантові обчислення, вирішуючи завдання з надзвичайною точністю та швидкістю, можуть стати каталізатором для наукових проривів та інновацій. Вони здатні докорінно змінити моделювання фінансових ринків, а також розширити можливості машинного навчання (МН) та штучного інтелекту (ШІ).
- Квантові комп’ютери зможуть моделювати субатомні частинки, молекулярні взаємодії та хімічні реакції, що обіцяє революцію в хімічній інженерії та матеріалознавстві.
- Вони також можуть допомогти у глибшому розумінні процесів, що спричиняють зміну клімату.
Трансформація фінансового сектору
Квантові комп’ютери мають потенціал трансформувати й фінансову систему. Вони дозволять проводити більш точне моделювання за методом Монте-Карло, що використовується для прогнозування ринкової поведінки, оцінки ціноутворення та ризиків у реальному часі. Крім того, вони зможуть оптимізувати такі завдання, як розподіл капіталу, формування інвестиційних портфелів, управління готівкою в мережах банкоматів, а також значно прискорити навчання алгоритмів машинного навчання – і все це за мізерний проміжок часу.
Загрози для сучасної криптографії
Однак, поряд із значними перевагами, існують і серйозні ризики. Як зазначають фахівці, обчислювальна потужність квантових машин становить потенційну загрозу для сучасної криптографії. Сучасні криптографічні системи базуються на трьох основних типах алгоритмів:
- Симетричні ключі: Один і той самий ключ використовується як для шифрування, так і для розшифрування інформації.
- Асиметричні ключі (криптографія з відкритим ключем): Використовується пара ключів – один відкритий (для шифрування) та один закритий (для розшифрування). Дані, зашифровані одним ключем, можуть бути розшифровані лише відповідним ключем з пари. Ці алгоритми застосовуються для цифрової автентифікації, створення цифрових підписів та захисту даних.
- Хеш-функції: Перетворюють дані будь-якого розміру на унікальний ідентифікатор фіксованої довжини. Вони використовуються для безпечного зберігання паролів та підтвердження цілісності даних.
Хоча ці алгоритми забезпечують високий рівень захисту, квантові комп’ютери, особливо в роботі з асиметричними ключами, можуть становити значну небезпеку. Це пов’язано з тим, що їхня стійкість базується на складності факторизації великих чисел для класичних комп’ютерів. Натомість, квантові машини здатні вирішувати такі математичні задачі експоненціально швидше, що може зробити асиметричну криптографію застарілою, а також послабити інші типи ключів та хеш-функцій. Автори дослідження прогнозують, що повноцінний квантовий комп’ютер зможе зламати асиметричний ключ за лічені хвилини.
Наслідки для фінансових операцій
Асиметричні ключі широко використовуються для захисту інтернет-комунікацій. Успішні атаки на ці системи ставлять під загрозу мобільний банкінг, електронну комерцію, платіжні транзакції, операції зняття готівки в банкоматах та захищені VPN-з’єднання. Особливо вразливими стають веб-сервіси та застосунки, що використовують криптографію з відкритим ключем, включно з електронними гаманцями. “Фактично, майже будь-яке зашифроване особисте або фінансове повідомлення, яке надсилається та зберігається сьогодні, може бути розшифроване заднім числом за допомогою потужного квантового комп’ютера. Більшість фінансових установ та регулюючих органів ще не усвідомлюють цих нових ризиків”, – попереджають експерти.
Рекомендації щодо криптографічного переходу
Фахівці МВФ наполегливо рекомендують фінансовим установам вже зараз розпочати підготовку до так званого “криптографічного переходу”. Це передбачає розробку планів міграції з наявних криптографічних систем на квантово-стійкі алгоритми.
Фото: IBM “Вразливі алгоритми необхідно буде замінити на постквантову криптографію. Фінансові установи також повинні розвивати криптографічну гнучкість, що дозволить легко оновлювати алгоритми”, – радять експерти. “Сучасні квантові комп’ютери поки що є досить чутливими. Однак, незабаром з’являться машини, які виконуватимуть обчислення з мінімальною кількістю помилок і зможуть зламувати навіть найскладніші коди. Фінансові установи повинні усвідомлювати ці потенційні ризики та завчасно захищати свої системи. Історія знає чимало прикладів, коли системи, що вважалися незламними, піддавались атакам завдяки новітнім технологіям”, – підсумовують фахівці. *Документ підготовлено Хосе Деодоро (фахівець з платформи збору даних Департаменту інформаційних технологій МВФ), Маджідом Малайком (провідний експерт з ризиків цифрової трансформації та кібербезпеки Департаменту інформаційних технологій МВФ), Махаілом Горбанєвим (старший економіст Департаменту стратегії, політики та аналізу МВФ) та Тахсіном Сааді Седиком (заступник начальника відділу Департаменту країн Азії та Тихого океану МВФ).
Підсумок від Українське життя:
Ця інформація є надзвичайно важливою для всіх, хто працює з цифровими даними та фінансами. Розуміння потенційних загроз, які несуть квантові комп’ютери, та завчасна підготовка до переходу на нові, постквантові криптографічні стандарти, допоможе забезпечити безпеку ваших транзакцій та зберегти конфіденційність даних у майбутньому. Фінансовим установам слід негайно розпочати оцінку своїх систем та планування майбутніх оновлень.
Дізнатися більше на: focus.ua