Kryptografia kwantowa, czyli połączenie fizyki kwantowej z kryptografią i matematyką, to kluczowy element infrastruktury bezpieczeństwa danych. Dzięki wykorzystaniu zjawisk kwantowych, jak nieoznaczoność kwantowa czy splątanie, umożliwia komunikację i ochronę odporną na większość ataków cybernetycznych. To sprawia, że jest najskuteczniejszym sposobem na szyfrowanie danych w przestrzeni publicznej i odpycha nawet najbardziej wyrafinowane cyberataki!
Kryptografia kwantowa wyparła metody kryptografii symetrycznej i asymetrycznej, takie jak AES (Advanced Encryption Standard) i DES (Data Encryption Standard). Dlaczego tak się stało? Powyższe metody, choć są wydajne i pracują bez zastojów, to żądają bezpiecznej wymiany klucza do szyfrowania i deszyfrowania danych, a algorytmy asymetryczne (np. RSA czy EEC) tylko częściowo spełniają to zadanie. Wciąż istnieje zagrożenie złamania klucza przez komputery kwantowe – i tutaj, cała na biało, wchodzi kryptografia kwantowa.
Dlaczego kryptografia kwantowa nie boi się zagrożeń ze strony komputerów kwantowych? Oto 2 powody:
QRNG (Quantum Random Number Generators), czyli kwantowe generatory liczb losowych. W przeciwieństwie do tradycyjnych generatorów, te korzystają z losowego rozkładu kwantowego czy nieoznaczoności kwantowej, więc nie można przewidzieć kolejnych wartości liczbowych. To zapewnia ekstremalnie wysoki poziom bezpieczeństwa w szyfrowaniu i ochronie danych.
QKD (Quantum Key Distribution), czyli kwantowa wymiana kluczy. QKD wykorzystuje właściwości pojedynczych fotonów, czyli kwantów energii świetlnej. Istotą kwantowego podejścia jest umiejętność kontrolowania pojedynczych fotonów, atomów albo stanów kwantowych światła i materii. Technologia jest zdolna do rozpoznawania i ograniczania przechwytywania klucza przez niepożądane osoby czy systemy. To najpewniej ostatecznie rozwiązuje problem dystrybucji kluczy szyfrujących.
Warto dodać, że kryptografia kwantowa nie tylko zabezpiecza przed aktualnie występującymi zagrożeniami, ale – dzięki swojemu dynamicznemu rozwojowi – również przed najbardziej wyrafinowanymi atakami w przyszłości. Ponadto kryptografia cybernetyczna nie będzie zarezerwowana wyłącznie do dużych przedsiębiorstw i instytucji, jak niektórzy jeszcze sądzą po dziś dzień. Doskonale sprawdzi się też w przypadku elektroniki konsumenckiej, czego przykładem są zainstalowane w smartfonach malutkie chipsety generujące losowe liczby. Umożliwiają one użytkownikom telefonów w pełni bezpieczne uwierzytelnianie i szyfrowanie informacji, takich jak hasło, odcisk palca czy skan twarzy.
Czy kryptografia kwantowa zastąpi całkowicie tę konwencjonalną?
Odpowiadamy – stanowcze nie! Choć kryptografia kwantowa jest superskutecznym podejściem do szyfrowania informacji, to nie jest możliwe, żeby całkowicie zastąpiła kryptografię konwencjonalną. To dlatego, że ich faktyczne cele i funkcje się różnią – działanie kryptografii kwantowej polega na stworzeniu i dystrybucji klucza kryptograficznego, czyli narzędzia do szyfrowania danych. Oba podejścia, klasyczne i kwantowe, będą więc funkcjonować obok siebie jako jedyne w swoim rodzaju podwójne zabezpieczenie danych.
Przeczytaj również
