عيوب الحوسبة الكمومية، ومعايير السلامة الحالية في الحوسبة الكمومية، والتشفير المقاوم للكم، وما هي الحوسبة الكمومية. وهذا ما سنتعرف عليه فيما يلي.
عيوب الحوسبة الكمومية
– بالطبع هناك بعض العيوب والعوائق أمام أي تقنية، لكن تبقى أبرز الصعوبات أننا لم نصل بعد إلى صناعة حاسوب كمي متكامل بعد، ولكن باستخدام أحدث حواسيب كمومية تسمى (سيكامور) تمكنت جوجل من إلى “التفوق الكمي” على أقوى أجهزة الكمبيوتر العملاقة. في العالم من خلال حل مشكلة تكاد تكون مستحيلة بالنسبة للآلات العادية.
أكمل الكمبيوتر الكمي عمليات حسابية معقدة في 200 ثانية. عيب آخر هو أنه يمكن استخدام الكمبيوتر الكمي كأقوى أداة قرصنة معروفة للإنسان
معايير السلامة الحالية في الحوسبة الكمومية
– بما أن أجهزة الكمبيوتر الكمومية تسمح بخوارزميات أكثر كفاءة، فإن مخاطر القرصنة تزداد. كانت مثل هذه المخاطر الأمنية في مقدمة اهتمامات جوجل، حيث كانت لديها توقعات عالية بشأن النهج الذي ستتبعه لإنشاء آلتها الكمومية المستقبلية.
وفي الوقت نفسه، وضعت DARPA (وكالة مشاريع الأبحاث الدفاعية المتقدمة) تحديات كبيرة لعلوم الكمبيوتر من خلال جائزة ضخمة تبلغ 2 مليون دولار.
-هدف داربا هو الحفاظ على قوة الولايات المتحدة السيبرانية ذات الصلة وسط التراجع السريع لقانون مور والخسارة المحتملة للقيادة التكنولوجية العالمية.
– إذا انتشرت أجهزة الكمبيوتر الكمومية، فإنها ستهدد كل شيء – ليس فقط السجلات المصرفية والوثائق الطبية، ولكن كل شيء.
تمثل هذه الأجهزة تسربًا أمنيًا أساسيًا لدرجة أنه قد يكون أسوأ من نهاية العالم. يشكل الكمبيوتر الكمي تهديدًا محتملاً للبنية التحتية الأمريكية.
– لكن السلطات الأمريكية ليس لديها الإجراءات الكافية لوقف هذا النوع من الخطر. إحدى الطرق التي يمكنهم من خلالها الدفاع عن أنفسهم هي ابتكار معايير سلامة جديدة تتوافق مع التقنيات الحالية.
عندما تنضج الحوسبة الكمومية، فإنها ستشكل تحديًا قويًا. سيحتاج علماء الكمبيوتر إلى تطوير البروتوكولات ووسائل الحماية اللازمة لضمان أمن هذه التكنولوجيا الناشئة.
إذا لم يتم اتخاذ هذه الاحتياطات، فقد تؤدي الحوسبة الكمومية إلى نتائج كارثية في مجال الأمن السيبراني، حيث لا بد من وجود بروتوكول تم تطويره لتوفير الأمان للحواسيب الكمومية.
– سيتمكن المتسللون من الوصول إلى الأنظمة الحية وتعطيلها، وهو ما يتطلب حاجة ملحة للتقدم في مجال الأمن السيبراني.
ولا تستطيع هذه الأنظمة الجديدة تنفيذ بروتوكولات الأمان الحالية فقط لأنها لم يتم تطويرها بالكامل بعد، كما أن تكلفة البحث والتطوير مرتفعة، والأرباح بمجرد الانتهاء من المنتج منخفضة نسبيًا.
تعد الحوسبة الكمومية موضوعًا ساخنًا في هذه اللحظة من الزمن والتي ستؤثر على المجتمع بطريقة لا يمكننا حتى التنبؤ بها إذا لم نعترف بأهميتها الآن.
– تعمل معظم أجهزة الكمبيوتر اليوم بناءً على الإشارات الرقمية. إذا حاول شخص ما اختراق جهاز الكمبيوتر، فسوف يقوم بتغيير تلك الإشارة الرقمية إلى شكل آخر أو إلغائها، وهو ما يمكن ملاحظته بسهولة.
ومع ذلك، تستخدم أجهزة الكمبيوتر الكمومية البتات الكمومية لإجراء العمليات الحسابية. إذا قام شخص ما باختراق جهاز كمبيوتر كمي، وهذا ليس ممكنًا بعد، فسيكون لذلك آثار خطيرة على الحفاظ على معايير السلامة لدينا.
بعبارات بسيطة، تعالج أجهزة الكمبيوتر الكمومية المعلومات بشكل مختلف عن أجهزة الكمبيوتر الرقمية الحالية. وذلك لأنها يمكن أن تحتوي على بتات في أكثر من حالة في نفس الوقت، مما يعني أنها تستطيع إجراء الكثير من الحسابات في وقت واحد.
في المستقبل الذي تهيمن عليه الحوسبة الكمومية، عندما تصبح جميع الحوسبة العادية تقريبًا قديمة، سيتمكن المتسللون من الوصول إلى أعمق أسرار الشركة دون الحاجة إلى كلمة مرور.
ولتجنب هذا المصير، تحتاج الشركات إلى تبني تقنيات التشفير التي تحمي من تكنولوجيا الكم، ولا ينبغي لها أن تتوقف عن الابتكار بشكل جذري.
تشفير مقاوم للكم
-كما قرأنا سابقًا، فإن نظام التشفير الحالي لن يكون كافيًا للحواسيب الكمومية.
– الأمر الذي سيعرض أمن العديد من الدول للخطر، بالإضافة إلى تعريض العمليات والمعاملات والاتصالات حول العالم لخطر شديد وشيك.
وهذا يبرر القدر الكبير من الاهتمام بالأبحاث في هذا المجال.
-هل من الممكن أن تكون هناك حرب باردة عالمية من خلال تكنولوجيا الحوسبة الكمومية؟
– لكن هذا التهديد أدى إلى استثمارات أخرى على الجانب الآخر من المعادلة، وهو إيجاد مضاد تكنولوجي لهذه التكنولوجيا من أجل حماية أمن الدول ومعلوماتها.
– الخوارزميات التي تم إنشاؤها لتكون مضادة للحوسبة الكمومية تسمى الخوارزميات المقاومة للكم.
في أبسط الحالات، الطريقة الأساسية للتخفيف من مخاطر أجهزة الكمبيوتر الكمومية هي من خلال تشفير المفاتيح المتماثلة.
وبزيادة طول المفتاح، تم تهميش هذا الحق باستخدام المفتاح غير المتماثل.
– لأنه كانت هناك مخاوف بشأن مشاركة مفتاح سري مشترك عبر قناة مفتوحة.
-من المرجح أن تعود للظهور مع تقدم الحوسبة الكمومية.
-أيضًا، قد تجد مشكلة مشاركة المفتاح عبر قناة مفتوحة حلها في التشفير الكمي.
تستمر الأبحاث في تطوير إجراءات مضادة للتنصت، ويمكن اكتشاف التنصت على قناة مشتركة باستخدام مبادئ الحوسبة الكمومية.
– يتيح لنا ذلك معرفة ما إذا كان المفتاح المتماثل قد تمت قراءته من قبل طرف ثالث أو حتى تم العبث به
ما هي الحوسبة الكمومية؟
الحوسبة الكمومية هي محاولة لفهم والتعامل مع العديد من المشاكل المعقدة التي تتطلب خصائص فيزيائية لحلها.
هناك العديد من المشاكل القوية والمعقدة التي تتطلب حلولاً قوية من خلال أدوات حاسوبية قوية تفوق قدرات الكمبيوتر العادي.
تعتمد الحوسبة الكمومية على التفوق الكمي، القادر على تخزين كمية أكبر بكثير من المعلومات مقارنة بالحوسبة الكلاسيكية.
يمكن أن تقدم الحوسبة الكمومية العديد من الخصائص والقدرات المختلفة التي تساعد في حل المشكلات المعقدة من خلال أساليب وأنظمة أكثر تعقيدًا.