• Blue Origin успешно запустила аналог ракеты SpaceX Falcon Heavy (2 фото + видео)

    Принадлежащая основателю Amazon Джеффу Безосу аэрокосмическая компания Blue Origin совершила успешный запуск тяжёлой ракеты-носителя New Glenn. Её разработка велась в течение почти 10 лет. Сейчас это один из главных конкурентов Falcon Heavy от SpaceX Илона Маска.
    Читать дальше
  • Швеция построит хранилище для ядерных отходов, которого хватит на 100 000 лет (2 фото)

    Швеция начала строительство постоянного хранилища для отработанного ядерного топлива, рассчитанного на 100 000 лет. Это второй подобный объект в мире после финского. Хранилище будет расположено в Форсмарке, в 150 километрах к северу от Стокгольма.
    Читать дальше
  • Новый iPhone SE (2025) будет похож на смартфон 15-летней давности (2 фото)

    Инсайдер Сони Диксон (@SonnyDickson) опубликовал в соцсети X фотографии макетов iPhone SE четвёртого поколения. Модель 2025 года будет кардинально отличаться от предшественника и в то же время напоминать один из первых «яблочных» смартфонов.
    Читать дальше
  • США и ЕC сняли с России обвинения в саботаже подводных кабелей в Балтийском море (2 фото)

    Службы безопасности США и Европы пришли к выводу, что причиной повреждения подводных энергетических и коммуникационных линий в Балтийском море стали несчастные случаи. По словам нескольких представителей разведки США и Европы, разрывы подводных кабелей, которые в последние месяцы беспокоили европейских сотрудников служб безопасности, скор...
    Читать дальше
  • DisplayLink превратит любой смартфон в мини-ПК (2 фото)

    Компания DisplayLink представила аксессуар, принцип работы которого напоминает Samsung Dex. При этом новинка совместима с любым Android-гаджетом, позволяя подключить к нему до двух 4K-мониторов, а также компьютерную периферию: например, мышь и клавиатуру.
    Читать дальше

США стандартизировали первые криптографические алгоритмы, стойкие к взлому на квантовых компьютерах

15 августа 2024 | Просмотров: 5 245 | Интересное

На сегодняшний день практически все чувствительные данные в мире защищены схемой ассиметричного шифрования RSA (Rivest-Shamir-Adleman), которую практически невозможно взломать с помощью современных компьютеров. Но появление квантовых компьютеров может кардинально изменить ситуацию. Поэтому Национальный институт стандартов и технологий США (National Institute of Standards and Technology, NIST) представил три схемы шифрования постквантовой криптографии.

Новые стандарты должны стать важным элементом криптографической защиты данных. Предыдущие стандарты криптографии NIST, разработанные в 1970-х годах, используются практически во всех устройствах, включая интернет-маршрутизаторы, телефоны и ноутбуки. Руководитель группы криптографии NIST Лили Чен (Lily Chen) уверена в необходимости массовой миграции с RSA на новые методы шифрования: «Сегодня криптография с открытым ключом используется везде и во всех устройствах, наша задача — заменить протокол в каждом устройстве, что нелегко».

Хотя большинство экспертов считают, что крупномасштабные квантовые компьютеры не будут построены как минимум ещё десять лет, существуют две веские причины для беспокойства уже сегодня:

- Во-первых, многие устройства, использующие метод RSA, такие как автомобили или компоненты «умного дома», будут использоваться ещё как минимум десятилетие. Поэтому их необходимо оснастить квантово-безопасной криптографией, прежде чем они будут выпущены в эксплуатацию.

- Во-вторых, злоумышленник может сохранить зашифрованные данные сегодня и расшифровать их при появлении достаточно производительных квантовых компьютеров — концепция «собирай сейчас, расшифруй позже».

Поэтому эксперты по безопасности в различных отраслях призывают серьёзно относиться к угрозе, исходящей от квантовых компьютеров. Новые схемы шифрования основаны на понимании сильных и слабых сторон квантовых вычислений, так как квантовые компьютеры превосходят классические лишь в достаточно узком спектре задач. К квантово-устойчивым криптографическим методам относятся:

- Решётчатая криптография основана на геометрической задаче о кратчайшем векторе, которая требует найти точку, ближайшую к началу координат, что невероятно сложно сделать при большом количестве измерений.

- Изогональная криптография использует для шифрования эллиптические кривые, что обещает высокую устойчивость к дешифровке.

- Криптография на основе кода с возможностью исправления ошибок опирается на сложность восстановления структуры кода из сообщений, содержащих случайные ошибки.

- Криптография с открытым ключом на основе хеш-дерева позиционируется как развитие идей RSA.

На сегодняшний день наиболее перспективным методом NIST считает решётчатую криптографию. Институт ещё в 2016 году объявил публичный конкурс на лучший алгоритм постквантового шифрования. Было получено 82 заявки от команд разработчиков из 25 стран. С тех пор конкурс прошёл через четыре отборочных тура и в 2022 году завершился, назвав четыре победивших алгоритма. Были учтены мнения криптографического сообщества, промышленных и учёных кругов, а также заинтересованных государственных служб.


Четыре победивших алгоритма имели звучные названия: CRYSTALS-Kyber, CRYSTALS-Dilithium, Sphincs+ и FALCON, но после стандартизации получили типовое обозначение «Федеральный стандарт обработки информации» (Federal Information Processing Standard, FIPS) с номерами 203–206. Сегодня NIST объявил о стандартизации FIPS 203, 204 и 205. Ожидается, что FIPS 206 будет стандартизирован ближе к концу года. FIPS 203, 204 и 206 основаны на решётчатой криптографии, в то время как FIPS 205 — на хеш-функциях.

Стандарты включают компьютерный код алгоритмов шифрования, инструкции по его реализации и сценарии предполагаемого использования. Для каждого протокола существует три уровня безопасности, разработанные для обеспечения будущих стандартов в случае обнаружения в алгоритмах слабых мест или уязвимостей.

Ранее в этом году внимание криптографического сообщества привлекла публикация Или Чена (Yilei Chen) из Университета Цинхуа, которая утверждала, что решётчатая криптография на самом деле плохо защищена от квантовых атак. Но при дальнейшем рассмотрении силами сообщества в аргументации Чена были найдены ошибки, и авторитет решётчатой криптографии был восстановлен.

Этот инцидент подчеркнул базовую проблему, лежащую в основе всех криптографических схем: нет никаких доказательств того, что какие-либо из математических задач, на которых основаны схемы, на самом деле «сложные». Единственным реальным доказательством стойкости шифрования, даже для стандартных алгоритмов RSA, являются многочисленные неудачные попытки взлома в течение длительного времени.

Поскольку постквантовые стандарты криптографии пока очень «молоды», их стойкость постоянно подвергается сомнениям и попыткам взлома, причём каждая неудачная попытка только повышают доверие к ним. «Люди изо всех сил пытались взломать этот алгоритм. Многие люди пытаются, они очень стараются, и это на самом деле придаёт нам уверенности», — заявила по этому поводу Лили Чен.

Безусловно, представленные NIST новые стандарты постквантового шифрования актуальны, но работа по переводу на них всех устройств только началась. Потребуется длительное время и значительные средства, чтобы полностью защитить данные от дешифровки при помощи будущих квантовых компьютеров. Для примера, компания LGT Financial Services потратила 18 месяцев и около полумиллиона долларов лишь на частичное внедрение новых алгоритмов, а затраты на полный переход оценить затруднилась.


Комментарии: 0

В Вашем браузере отключен JavaScript. Для корректной работы сайта настоятельно рекомендуется его включить.