CQ implementerade ett kvantsäkert säkerhetslager till LACChain som har gjort systemet säkert från framtida kvantdatorer.
Bild: Shutterstock
Det kan bara vara en tidsfråga innan kvantdatorer knäcker kryptografnycklarna som stöder känslig data och kryptovalutor i blockchain -nätverk. Nu säger kvantprogramvaruföretaget Cambridge Quantum (CQ) att det har utvecklat en “kvantsäker” metod som kan framtidssäkra alla blockchain genom att göra systemet osårbart för kvantangrepp.
CQ samarbetade med Inter-American Development Bank (IDB) och dess innovationslaboratorium IDB Lab, som aktivt har investerat i blockchain-teknik för att stödja sociala och ekonomiska tillämpningar i Latinamerika och Karibien.
Specifikt har IDB Lab utvecklat LACChain, en blockchain-plattform som utnyttjas av mer än 50 organisationer i regionen för användningsfall som sträcker sig från gränsöverskridande e-pengar till utbyte av data mellan olika länders tullförvaltningar.
SE: Vad är kvantberäkning? Allt du behöver veta om kvantdatorernas konstiga värld
CQ implementerade ett kvantsäkert säkerhetslager till LACChain som har gjort systemet säkert från framtida kvantdatorer.
För att göra det distribuerade CQ sin egen kommersiellt tillgängliga plattform för att skydda mot kvanthot, kallat IronBridge, till LACChain.
Blockchains sårbarhet för kvantdatorer kommer från dess omfattande beroende av kryptografi.
Tekniken, även kallad distribuerad huvudbok, är i huvudsak ett beräkningssystem där information loggas, delas och synkroniseras säkert mellan ett nätverk av deltagare. Systemet uppdateras dynamiskt genom meddelanden som kallas transaktioner, och varje deltagare kan ha en verifierad kopia av systemets nuvarande tillstånd och hela dess transaktionshistorik.
För att denna typ av decentraliserat datadelningssystem ska fungera krävs strikta säkerhetsprotokoll-inte bara för att skydda informationen och kommunikationen i blockchain, som ofta är känsliga, utan också för att bekräfta deltagarnas identitet, till exempel tack vare digitala signaturer.
Dessa protokoll är för närvarande beroende av klassiska krypteringsnycklar, som omvandlar information till en oläslig grädde för alla utom de avsedda mottagarna. Krypteringsnycklar används för att kryptera data – data som i sin tur bara kan läsas av någon som äger rätt nyckel för att avkoda meddelandet.
Krypteringens styrka beror därför på hur svårt det är för en skadlig aktör att avkoda nyckeln; och för att göra livet svårare för hackare bygger säkerhetsprotokoll för närvarande på algoritmer som RSA eller algoritmen för digital signatur för att generera så komplexa kryptografinycklar som möjligt. Dessa nycklar kan i princip bara knäckas genom att krossa genom stora mängder nummer.
Det är därför de flesta nuvarande kryptografiprotokoll är för svåra att avkoda – åtminstone med en klassisk dator. Men kvantdatorer, som förväntas en dag ha exponentiell beräkningseffekt, kan så småningom spricka alla säkerhetsnycklar som genereras av de mest etablerade klassiska algoritmerna.
Kvantdatorer är fortfarande en framväxande teknik, och de är inte tillräckligt mogna för att avslöja några hemligheter ännu. Men forskare har redan identifierat några kvantalgoritmer, nämligen Shors algoritm, som har potential att så småningom bryta befintliga säkerhetsprotokoll.
SE: Superdatorer blir en annan molntjänst. Så här betyder det
Alexander Lvovsky, professor vid fysiska institutionen vid Oxfords universitet, säger att kvantdatorer därför utgör ett hot mot blockchainsäkerhetsprocesser som digitala signaturer.
“Genom att använda Shors algoritm kan en kvantangripare beräkna en användares privata nyckel utifrån deras signerade meddelande, vilket är omöjligt att göra med klassiska datorer, och på så sätt efterlikna någon parti de vill ha, säger Lvovsky till ZDNet.
Kvantdatorer i händerna på en hackare kan få dramatiska konsekvenser för den kritiska information som för närvarande lagras. Exempelvis är hundratals miljarder dollar i kryptovalutor beroende av blockchain -ledböcker, och World Economic Forum uppskattar att 10% av BNP kan lagras i blockchains 2027.
Detta kan en dag vara utsatt för kvantattacker. Ny analys av Deloitte uppskattar att en fjärdedel av alla bitcoins kan bli stulna med en kvantattack, som för närvarande representerar över 40 miljarder dollar.
CQ och IDB samarbetade därför i ett försök att distribuera det som kallas “post-quantum cryptography” till blockchain-en form av kryptografi som är anpassad till en värld där kvantdatorer inte längre är framtidsobjekt.
Det finns olika sätt att ta itu med postkvantkryptografi, men alla tillvägagångssätt består i huvudsak av att göra kryptografinycklar svårare att knäcka, även för kvantdatorer. För att göra det krävs en extra dos slumpmässighet eller entropi. En nyckel som genereras rent slumpmässigt är faktiskt mycket svårare att avkoda än en som är en produkt av en matematisk operation-som kan omvandlas av en kraftfull dator.
Och medan klassiska algoritmer förlitar sig på matematik, kan kvantdatorer utnyttja en speciell, icke-deterministisk egenskap hos kvantmekaniken för att generera denna sanna slumpmässighet. CQ har utnyttjat detta för att skapa IronBridge -plattformen, som tappar dessa kvantprocesser för att skapa slumpmässiga nummer och göra extra säkra kryptografinycklar.
IronBridge användes framgångsrikt i LACChain för att skydda kommunikation och för att säkra digitala signaturer. “LACChain blockchain var ett idealiskt mål för nycklar som genererades av vår IronBridge -plattform”, säger Duncan Jones, chef för quantum cybersecurity på CQ. “Endast nycklar som genereras från certifierad kvantentropi kan vara resistenta mot hotet om kvantberäkning.”
SE: Större kvantdatorer, snabbare: Denna nya idé kan vara den snabbaste vägen till riktiga appar
CQ distribuerade IronBridge som en “lager-två” -tjänst, vilket innebär att den kommer ovanpå originalet arkitektur för LACChain blockchain och kan därför anpassas till andra system.
Även om storskaliga kvantdatorer fortfarande är långt borta kommer meddelandet sannolikt att ta itu med blockchain-användarnas oro. Oavsett om det är om fem, 10 eller 15 år, kan en kvantdator knäcka säkerhetsprotokollen som skyddar information nu – vilket innebär att känslig information som för närvarande lagras på blockchain fortfarande är i riskzonen för framtida hackning.
“Den säkerhet som för närvarande används i de flesta blockchains är sårbar för kvantangrepp”, säger Itan Barmes, kvantspecialist på Deloitte, till ZDNet. “Ingen vet när dessa attacker kommer att bli genomförbara. Uppskattningar sträcker sig mellan fem och 30 år. Å andra sidan förväntas också migrering till en kvantsäker lösning ta år, så att ignorera problemet tar en onödig risk. “
Blockchain är inte ensam om att hjälpa till att förbereda inför kryptografins framtid. Regeringar runt om i världen skyndar sig också att utveckla post-kryptografiprotokoll, eftersom oro beror på att information om försvar och nationell säkerhet en dag kan avslöjas av kvantdatorer.
Storbritanniens National Cyber Security Center har i många år sagt att beroende av klassisk kryptografi måste upphöra, till exempel; medan i USA undersöker National Security Agency för närvarande ett antal algoritmer som kan förbättra motståndskraften hos krypteringsnycklar.
Hårdvara
Lenovos X1 Titanium Yoga är den tunnaste någonsin ThinkPad Intels flaggskepp Rocket Lake-S-processorer ger ett stort prestandahöjning HP uppdaterar hemmakontor med Elite Dragonfly G2 och Folio headlining Bästa säkerhetsnycklar 2021 Dell lanserar bildskärmar, Latitude, OptiPlex, Precision -enheter som riktar sig till arbetets nya normala
Relaterade ämnen:
Hardware Security TV Data Management CXO Data Center