A IBM Quantum e a Microsoft formaram uma parceria para abordar a criptografia pós-quântica em colaboração com o MITRE, um instituto de pesquisa sem fins lucrativos, a empresa de criptografia PQShield, sediada no Reino Unido, a empresa subsidiária da Google, SandboxAQ, e a Universidade de Waterloo.
We’re proud to be a part of a new community of cybersecurity organizations to accelerate adoption of post-quantum cryptography in commercial & open-source technologies.
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— University of Waterloo (@UWaterloo) September 26, 2023
A criptografia pós-quântica (PQC) aborda a ameaça potencial representada pelos computadores quânticos do futuro. Os esquemas de criptografia atuais dependem de problemas matemáticos para impedir tentativas de descriptografia.
Quebrar ou contornar essa criptografia com um computador clássico seria quase impossível. Alguns especialistas estimam que um sistema de computador binário levaria cerca de 300 trilhões de anos para quebrar uma chave RSA de 1.024 ou 2.048 bits.
O RSA, nomeado em homenagem aos cientistas da computação que o discutiram pela primeira vez, é amplamente considerado o padrão para criptografia.
Teoricamente falando, porém, um computador quântico com hardware e arquitetura suficientes deveria ser capaz de quebrar o RSA e esquemas de criptografia semelhantes em questão de semanas, dias ou até horas.
De acordo com um comunicado de imprensa do MITRE:
“A preparação para uma transição PQC inclui o desenvolvimento de padrões para os algoritmos; criar implementações seguras, confiáveis e eficientes desses algoritmos; e integração dos novos algoritmos pós-quânticos em bibliotecas e protocolos criptográficos.”
Tecnologias como blockchain e criptomoedas, que dependem de criptografia matemática, podem ser particularmente vulneráveis a ataques de descriptografia por parte dos teóricos computadores quânticos do futuro. No entanto, atualmente não está claro quanto tempo levará até que tais ameaças se concretizem.
Um estudo realizado em 2022 determinou que seria necessário um computador quântico com 300 milhões de qubits (uma medida muito generalizada do poder de processamento potencial de um sistema quântico) para quebrar a blockchain do Bitcoin com rapidez suficiente para causar qualquer dano. Em comparação, os computadores quânticos mais avançados de hoje têm em média pouco mais de 100 qubits.
No entanto, de acordo com a arquitetura descrita nesse artigo, é possível que arranjos de qubits, chipsets e algoritmos de otimização mais avançados possam alterar significativamente o cálculo envolvido e reduzir exponencialmente o requisito teórico de 300 milhões de qubits. Por esta razão, a comunidade tecnológica global está recorrendo à criptografia quântica segura.
O Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) escolheu quatro algoritmos de criptografia pós-quântica propostos em 2022 – CRYSTALS-Kyber, CRYSTALS-Dilithium, SPHINCS+ e Falcon – como candidatos para um padrão de criptografia seguro PQC.
Em agosto, o NIST anunciou que três dos algoritmos foram aceitos para padronização, e o quarto, Falcon, deverá seguir o exemplo em 2024.
Agora que os algoritmos foram aceites e (na sua maioria) normalizados, a coligação está preparada para iniciar a sua missão de utilizar o profundo conhecimento e a experiência prática acumulada pelos seus membros para garantir que instituições-chave, como o governo, bancos, telecomunicações e serviços de transporte, sejam capazes de fazer a transição da criptografia atual para a pós-quântica.
