Квантовые компьютеры будущего могут иметь вычислительную мощность и алгоритмы для их взлома.Натан Хэмлин, инструктор и директор Учебного центра математики WSU, помогает подготовиться к такому повороту событий.Он является автором новой статьи в Open Journal of Discrete Mathematics, в которой объясняется, как код, который он написал для докторской диссертации, Generalized Knapsack Code, может помешать хакерам, вооруженным квантовыми компьютерами следующего поколения.
В документе разъясняются неправильные представления о сложной области криптографии с открытым ключом и предоставляется общая основа понимания для технических экспертов, которым в конечном итоге будет поручено разработать новые системы безопасности в Интернете для эпохи квантовых вычислений.«В разработке систем безопасности для защиты данных участвуют специалисты из самых разных областей, которые работают с числами по-разному, — сказал Хэмлин. «В какой-то момент в процесс будут вовлечены чистые и прикладные математики, программисты и инженеры.
Для того, чтобы это работало в реальной жизни, всем этим людям нужен общий язык для общения, чтобы они могли делать важные решения о том, как защитить онлайн-транзакции и личное общение в будущем ".Готовимся к будущемуКвантовые компьютеры работают на субатомном уровне и теоретически обеспечивают вычислительную мощность в миллионы, если не в миллиарды раз быстрее, чем компьютеры на основе кремния. По словам Хэмлина, хакер, вооруженный квантовым компьютером нового поколения, теоретически может расшифровать любое Интернет-сообщение, отправленное сегодня.
Чтобы создать онлайн-систему безопасности, лучше подготовленную к будущим требованиям, Хэмлин и бывший профессор математики Уильям Уэбб создали в 2015 году Обобщенный код рюкзака, модернизировав предыдущую версию кода с альтернативными представлениями чисел, которые выходят за рамки стандартных двоичных последовательностей и последовательностей с основанием 10. Сегодняшний компьютер используется для работы.В своей статье Хэмлин разбирает, как работает обобщенный код ранца, в терминах, которые могут понять компьютерные ученые, инженеры и другие эксперты за пределами области чистой математики.
Он объясняет, что за счет маскировки данных числовыми строками, более сложными, чем обычные компьютеры, использующие нули и единицы, универсальный рюкзак предлагает жизнеспособный метод защиты от взломов квантовых вычислений.«Обобщенный код рюкзака расширяет двоичные представления, которые используют современные компьютеры для работы, за счет использования множества представлений, отличных от нулей и единицы», — сказал Хэмлин. «Это позволяет блокировать большее количество кибератак, в том числе использующих сокращение базиса, один из методов декодирования, используемых для взлома исходного кода ранца».
Хэмлин сказал, что он надеется, что его статья «Число в математической криптографии» устранит недоразумения, с которыми он столкнулся профессионально, так что обобщенный код ранца можно будет разработать для будущего использования.«Квантовые вычисления изменят то, как мы обрабатываем данные, и нам, как обществу, придется принять некоторые важные решения о том, как к ним подготовиться», — сказал Хэмлин. «Подобный код может быть реализован на обычном оборудовании, и при этом он также будет защищен от хакера с помощью квантового компьютера. Я думаю, что пришло время для нас очень серьезно рассмотреть этот код для адаптации коммерции и, возможно, коммуникации в свете возможности квантовых вычислений ".