Kort sagt
– Kvantecomputere kan generere “verificerbart tilfældige” numre, der er virkelig uigennemtrængelige, i modsætning til traditionelle computere.
– Forskere brugte en 56-qubit kvantecomputer til at skabe 70.000+ verificerede tilfældige bits, der ville kræve massiv supercomputingkraft at forfalske.
– Ægte tilfældighed kunne revolutionere sikkerhed for kryptering, blockchain og digitale signaturer, selvom implementeringen forbliver udfordrende.
Et hold forskere fra JP Morgan Chase, Quantinuum og andre har vist, at kvantecomputere kan producere “verificerbart tilfældige” numre, hvilket potentielt kan forbedre, hvordan vi sikrer alt fra bankvæsen til afstemningssystemer.
Det viser sig, at de tilfældige numre, nogle computerprogrammer bruger, ikke er så tilfældige.
I kryptografi – teknologien bag tofaktorautentifikation og adgangskoder for eksempel – genereres tilfældige numre for at sikre systemer mod hackere. Men traditionelle computere bruger typisk algoritmer, der kun efterligner tilfældighed, og faktisk er baseret på en algoritmisk formel, der gør dem potentielt hacket, hvis nogen finder mønstret.
“Forestil dig, at vi har en liste, der starter med ‘Ruder Es’ og slutter 53 elementer senere med en joker. For at blande dette på en computer kan jeg bruge Knuth Shuffle, som er en velkendt algoritme. Problemet er, at hvis vi kører algoritmen på vores ordnede ‘kortstak’ med den samme ‘seed’ igen, får vi den samme ‘blandede’ output,” sagde Clyde Williamson, senior produkt-sikkerhedsarkitekt hos datasikkerhedsfirmaet Protegrity, til Decrypt.
Gennembruddet, offentliggjort i Nature, demonstrerede, at holdet var i stand til at opnå certificeret tilfældighed, hvilket betyder, at tallene var påviseligt tilfældige og uigennemtrængelige.
Ved hjælp af Quantinuums 56-qubit ion-fængslede computer genererede forskerholdet over 70.000 certificerede tilfældige bits i en proces, der kun tog få sekunder pr. bit at oprette, men som ville kræve, at fire af verdens bedste supercomputere arbejdede konstant for at forfalske – det vil sige at generere en lignende sekvens med en matematisk formel, der ville få processen til at virke deterministisk.
Tallene blev senere verificeret af en gruppe supercomputere, der var i stand til at bevise, at der ikke var en matematisk algoritme involveret i deres generation.
Succesen markerer et meningsfuldt skridt ud over tidligere kvantecomputerkrav, der ofte involverede konstruerede opgaver med ringe realverdi. Denne gang tacklede applikationen en grundlæggende udfordring inden for cybersikkerhed: at skabe tilfældige numre, der efterprøvbart er upartiske og uforudsigelige.
Kvantecomputere tager massivt skridt fremad for kryptografi.
Kvantecomputere tager massivt skridt fremad for kryptografi.
