Квантовые вычисления: загадка безопасности данных

Одна из самых больших проблем цифровых технологий сегодня связана с системами безопасности и данными. В ответ на это были разработаны сложные алгоритмы для шифрования данных и их защиты с помощью фреймворков, известных как симметричная криптография. Хотя это оказалось успешным, достижения в области квантовых вычислений, которые используют квантовую механику для решения сложных задач быстрее, чем обычные компьютеры, потенциально могут перевернуть безопасность данных с ног на голову.

IBM, Microsoft и Google уже обратили свое внимание на квантовые вычисления, и, как результат, коммерчески жизнеспособные квантовые компьютеры недалеки от того, чтобы стать реальностью. Фактически, объем мирового рынка квантовых вычислений с точки зрения выручки оценивался в 866 миллионов долларов США в 2023 году и может достичь 4 375 миллионов долларов США к 2028 году, увеличившись в среднем на 38,3% с 2023 по 2028 год. Это вызывает опасения, что эти компьютеры могут представлять угрозу для существующих алгоритмов шифрования с открытым ключом и потенциально раскрывать конфиденциальные данные. Таким образом, безопасность данных должна быть на шаг впереди, с более совершенными криптографическими алгоритмами, которые минимизируют потенциальные риски и обеспечивают сохранность данных в мире квантовых вычислений.

Трещина в нашей системе безопасности данных

Защита данных с квантовой устойчивостью вызывает озабоченность, поскольку современные подходы к защите данных используют алгоритмы, на взлом которых традиционными вычислительными мощностями ушло бы несколько лет. Однако повышенная вычислительная мощность квантовых вычислений позволила бы значительно сократить это время, а их способность решать математические задачи и ускорять определенные сложные математические вычисления может привести к тому, что используемые нами алгоритмы шифрования устареют. Это создало бы риск, наносящий ущерб предприятиям, университетам, правительствам и многим другим.

Это подтверждается исследованием Forrester, в котором предполагается, что квантовые компьютеры смогут взломать все существующие криптосистемы в ближайшие пять-30 лет, при этом большинство утверждает, что вероятность того, что это произойдет в ближайшие 5 лет, достигает 70%. Таким образом, неудивительно, что Gartner подчеркивает важность подготовки к влиянию quantum, поощряя продвижение технологий, повышающих конфиденциальность, в преддверии квантовой эры. Это обоснованное предложение, поскольку некоторые классические алгоритмы криптографии не смогут противостоять вычислительным возможностям квантовых вычислений и будут подвержены атаке методом грубой силы.

Однако, хотя квантовые вычисления широко считаются потенциальным риском для безопасности данных, потенциально они также могут быть частью решения, поскольку квантовая кибербезопасность может предоставить более надежную и привлекательную возможность для защиты критически важных данных.

Квантовая кибербезопасность

По мнению IBM, квантовые вычисления могут помочь обеспечить более надежный способ защиты критически важных данных, чем существующие предложения. В частности, считается, что квантовое машинное обучение и квантовая генерация случайных чисел обеспечивают жизнеспособное решение для защиты данных, в то же время обладая возможностями обнаруживать и отражать кибератаки квантовой эры до того, как они смогут причинить вред.

Поскольку шифрование часто является ключевым компонентом безопасности данных, внедрение квантово-устойчивой криптографии будет иметь решающее значение для защиты людей и соблюдения правил конфиденциальности. Однако, поскольку квантовые вычисления пока широко не используются, маловероятно, что мы сможем использовать возможности квантовых вычислений для разработки квантово-обоснованного подхода к безопасности данных в течение нескольких лет. Таким образом, прежде чем квантовые вычисления получат широкое распространение, скорее всего, как квантовые вычисления как услуга, крайне важно быть на шаг впереди потенциальной угрозы и разработать решение, защищенное от квантовых воздействий, сейчас, а не ждать, пока квантовые компьютеры взломают текущие модели шифрования данных.

Квантово-обоснованный подход к безопасности данных

Чтобы подготовиться к квантовой революции, компаниям необходимо оценить свою инфраструктуру кибербезопасности и выявить потенциальные уязвимости для квантовых вычислений. Некоторые традиционные формы защиты данных устареют с массовым внедрением квантовых вычислений, однако считается, что другие способны противостоять потенциальным угрозам этой развивающейся технологии.

Токенизация, при которой используется рандомизация для замены реального значения токена, скрывающего это значение, считается жизнеспособным вариантом защиты данных от квантовых вычислений. Эта рандомизация является мощным инструментом защиты данных, который, в отличие от шифрования на основе ключей, использующего математические формулы или доказательства для обеспечения целостности алгоритма, хранит данные со случайными, но обратимыми токенами, которые нельзя расшифровать с помощью математического решения.

Кроме того, токенизация последовательно заменяет реальную стоимость токеном на предприятии, что означает, что данные могут быть объединены в защищенном состоянии для поддержки ИИ, ML, инициатив по анализу данных и других приложений, которым требуются данные из нескольких хранилищ для достижения бизнес-результатов.

Подготовка к квантовому будущему

Появление квантовых вычислений – палка о двух концах. Хотя ожидается, что они откроют новаторские возможности для обеспечения безопасности данных, риски, которые они представляют, вызывают не меньшую озабоченность. Таким образом, подготовку к их появлению необходимо проводить уже сегодня, чтобы обеспечить безопасность данных в будущем. Это поддерживается IBM, которая заявляет, что, хотя квантовые компьютеры еще не стали коммерчески доступными, внедрение решений кибербезопасности с квантовой защитой уже сейчас имеет значительные преимущества.

Это особенно актуально, поскольку террористические сети имеют доступ к тем же технологиям, что и предприятия. Хотя предприятия могут использовать эти инструменты для улучшения взаимодействия с клиентами и снижения затрат, злоумышленники будут использовать их для получения доступа к данным в других целях. Уже сейчас считается, что субъекты угроз собирают данные, что означает, что они крадут данные и хранят их до тех пор, пока квантовые компьютеры не станут более доступными для их расшифровки. Чтобы преодолеть эту проблему, компаниям необходимо внедрять решения с квантовой защитой уже сегодня, чтобы гарантировать сохранность данных в будущем.

Защита данных сегодня

Хотя многое неизвестно о влиянии, которое окажут квантовые вычисления, мы точно знаем, что не можем ждать, пока они станут коммерчески доступными, прежде чем внедрять более строгие меры безопасности, чтобы противостоять угрозе их вычислительной мощности. Таким образом, инвестиции в безопасность данных сегодня имеют решающее значение для защиты данных от возникающих угроз, таких как те, которые представляют квантовые вычисления.

Чтобы смягчить будущие угрозы конфиденциальности, компаниям необходимо переосмыслить способы обеспечения безопасности данных. В то время как специалисты по квантовым вычислениям и обработке данных работают над разработкой решений, которые потенциально могут быть квантовозащищенными, компаниям выгодно внедрять сегодня решения, которые считаются защищенными как от угроз, так и от квантовых вычислений, в качестве первого шага к внедрению многоуровневого подхода к обеспечению безопасности данных в будущем.

Этого можно достичь только тогда, когда компании уделят приоритетное внимание защите данных и выйдут за рамки сосредоточения внимания только на периметре. Лучше всего этого достичь, сотрудничая с такой компанией, как Protegrity, которая обладает обширным опытом в идентификации и классификации конфиденциальных данных и их защите с помощью решений, которые смогут противостоять квантовым вычислениям и обеспечить безопасность данных сегодня и в будущем.

Источник