Enfrentando os desafios de segurança da era quântica | NTT DATA

02 11 2022 - 6.01

Enfrentando os desafios de segurança da era quântica

A computação quântica abre uma nova era de oportunidades em termos de capacidade de processamento computacional: praticamente qualquer processo, não importa quão complexo, pode ser resolvido em questão de milissegundos. O conceito de "tempo real" foi levado ao extremo. Mas, como sempre, quando a transformação é complexa, surgem novos desafios "colaterais". Neste caso, não podemos dizer que se trata de uma questão irrelevante, já que é provável que os computadores quânticos possam tornar obsoletos todos os sistemas de criptografia assimétrica existentes, que protegem todas as comunicações que ocorrem atualmente no mundo virtual.

 

Desde a segurança de dados financeiros pessoais até informações corporativas confidenciais, incluindo desde documentos governamentais classificados até planos de ativos considerados críticos, tudo precisa ser repensado.

 

Neste cenário surge o que chamamos de criptografia pós-quântica, a busca por algoritmos capazes de suportar a computação quântica e a nova era da computação de ultra alto desempenho. Esta não é um novo recurso tecnológico, mas a mesma criptografia usada no passado, porém com novas abordagens para criar proteção contra os ciberataques do futuro.

 

O caminho para um novo padrão

 

Qualquer empresa ou governo que planeja armazenar dados por décadas deve repensar sobre os riscos de seus atuais sistemas de criptografia, já que se tornam vulneráveis. Por exemplo, a atual criptografia assimétrica utiliza duas chaves conectadas entre si, uma chave pública que lida com criptografia e uma chave privada orientada para a decriptação. Uma vez enviada a mensagem, ela só pode ser compreendida se a chave privada estiver disponível, portanto, se for interceptada, suas informações continuarão ocultas. Embora aumentar o tamanho das chaves digitais para aumentar significativamente o número de permutações que serão pesquisadas usando o poder computacional bruto seja uma necessidade neste novo cenário, talvez não seja suficiente.

 

Esta não é uma preocupação nova. Em 2016, o Instituto Nacional de Normas e Tecnologia (NIST, U.S. National Institute of Standards and Technology) dos Estados Unidos havia iniciado um processo de desenvolvimento nesta linha, um projeto que recebeu nada menos que 69 propostas, que depois foram reduzidas a 29 - as que passaram pela primeira fase de seleção - e hoje está em sua fase final. Em breve, espera-se um vencedor entre os principais candidatos, que incluem criptografia baseada em reticulado, estruturas baseadas em função Hash, isogenias de curvas elípticas, criptografia multivariada ou criptografia baseada em código.

 

Criptografia simétrica: a opção mais segura para a computação quântica

 

Até agora, falamos de criptografia assimétrica. Mas, e a criptografia simétrica?

 

E a criptografia simétrica? Até que exista um novo padrão bem-sucedido em criptografia pós-quântica, vamos lembrar que a maioria dos algoritmos de criptografia simétrica atuais (isto é, quando ambas as partes, remetente e destinatário, concordam antecipadamente sobre a chave a ser usada) são bastante seguros contra a computação quântica. Isto porque o único algoritmo quântico aplicável conhecido é o Grover [35], com a vantagem de acelerar a capacidade de ataques, mas que pode sofrer uma lentidão com algo "relativamente" simples, como a duplicação do tamanho da chave utilizada. Com isso, é possível concluir que a criptografia pós-quântica simétrica não será muito diferente da atual.

 

O momento de começar a analisar esta questão é "o quanto antes". Os sistemas de criptografia tendem a se tornar vulneráveis rapidamente, e subestimar o problema pode consumir enormes esforços num futuro não tão distante para conseguir recodificar a enorme quantidade de dados registrados, que também cresce exponencialmente.

 

A urgência está relacionada aos avanços acelerados da computação de alto desempenho, que, como é de se esperar, tende a evoluir em velocidade quântica.


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