Un raport de securitate avertizează că avansul tehnologiilor cuantice ar putea schimba radical regulile securității globale, în condițiile în care marile puteri își intensifică pregătirile pentru o nouă eră a criptării. Potrivit analizei, publicată de Foreign Affairs, China și Rusia ar colecta deja date criptate, în ideea că viitoare computere cuantice le-ar putea decripta. Deși această capacitate nu este încă disponibilă, experții spun că evoluția rapidă a domeniului a declanșat deja o cursă globală. Tehnologia cuantică ar putea, în teorie, să spargă sisteme de criptare utilizate astăzi pentru protejarea datelor sensibile, de la comunicații la informații financiare și militare. În acest context, statele occidentale sunt îndemnate să accelereze dezvoltarea unor noi forme de criptare, rezistente la atacurile viitorului.
Aproximativ o dată la două decenii, o nouă tehnologie revoluționează domeniul securității naționale. În anii 1940 și 1950, bombele atomice și cu hidrogen au pus bazele descurajării nucleare. În anii 1970 și 1980, microelectronica a dus la crearea armelor „stealth” și de precizie, precum și a primelor rețele digitale. În anii 1990, Internetul și implementarea Sistemului Global de Poziționare (GPS) au revoluționat comunicațiile. În prezent, desigur, inteligența artificială stă la baza armelor autonome și potențează la maximum capacitățile cibernetice, dar, în curând, tehnologiile cuantice vor fi cele care vor transforma o multitudine de domenii, de la dezvăluirea secretelor de securitate națională până la proiectarea puterii militare.
Tehnologiile cuantice funcționează valorificând comportamentul ciudat al particulelor extrem de mici. Prin urmare, ele pot realiza lucruri pe care tehnologiile convenționale nu le pot face, cum ar fi măsurarea precisă a locației în condiții de offline complet și, în teorie, spargerea criptărilor utilizate pe scară largă în prezent. Un supercomputer clasic ar avea nevoie de aproximativ 300 de trilioane de ani și de „forță brută” pentru a sparge o criptare obișnuită, cunoscută sub numele de cheie RSA de 2048 de biți. Un computer cuantic, în schimb, ar putea, teoretic, să decripteze aceeași cheie - folosită pentru protejarea dosarelor medicale, a tranzacțiilor financiare și a secretelor de stat – în mai puțin de opt ore. Inovațiile din domeniul senzorilor cuantici vor permite în curând armatelor să opereze în medii „fără GPS”, unde semnalele satelitare sunt blocate, perturbate sau indisponibile.
Deși acest viitor pare îndepărtat, nu este deloc așa. Conform rapoartelor agențiilor de informații americane, adversarii Statelor Unite colectează deja date americane criptate, în speranța că, odată ce vor dobândi capacități cuantice - fie că va fi peste cinci sau zece ani -, le vor putea descifra. China, în special, investește în comunicații cuantice și instrumente de criptare. Washingtonul și aliații săi trebuie să facă tot ce le stă în putință pentru a câștiga cursa cuantică, pregătindu-se în același timp pentru o lume în care Beijingul sau Moscova vor construi primul un computer cuantic. Cel mai urgent, acest lucru înseamnă criptarea secretelor de astăzi cu o criptografie mai avansată, care să nu poată fi spartă în viitor.
Un salt cuantic
Deoarece calculul cuantic are potențialul de a sparge criptarea utilizată pe scară largă atât de guverne, cât și de persoane fizice, amenințarea pe care o reprezintă pentru securitatea națională este greu de supraestimat. Criptografia care asigură securitatea unei mari părți a internetului în prezent se bazează pe dificultatea pe care o au computerele convenționale în rezolvarea anumitor probleme matematice, cum ar fi factorizarea numerelor foarte mari. Se preconizează însă că computerele cuantice vor efectua unele dintre aceste calcule mult mai eficient, permițând atacatorilor să spargă codurile și să pună mâna pe date sensibile.
Încă nu există astfel de mașini și este dificil de prevăzut când ar putea deveni operaționale. Însă progresele recente sugerează că un computer cuantic ar putea sparge cel puțin unele forme de criptografie utilizate pe scară largă în următorii câțiva ani. Mai important, rivalii Statelor Unite nu stau cu mâinile în sân așteptând ca un computer cuantic să devină realitate. China și Rusia au colectat deja secrete americane criptate, mizând pe faptul că o parte din informații vor fi încă relevante odată ce vor dispune de instrumentele necesare pentru a le decripta.
Citește și:
Salt tehnologic uriaș: România va găzdui primul centru de date cu IA cuantică. Unde se construiește și cât costă proiectul
Implicațiile tehnologiilor cuantice pentru securitatea națională depășesc sfera criptografiei. Senzorii cuantici pot măsura timpul și diferențele dintre câmpurile gravitaționale și magnetice cu o sensibilitate și o precizie fără precedent. Acești senzori ar putea fi folosiți, în cele din urmă, pentru a detecta vehicule invizibile sau pentru a ghida trupele în medii în care semnalul GPS este blocat. Acest lucru este deosebit de util pentru Statele Unite, deoarece China face progrese semnificative în ceea ce privește bruiajul semnalului GPS, de care armata americană și aliații săi depind pentru munițiile ghidate cu precizie și pentru drone. Istoric, dacă o țară bruia semnalul GPS - care este deținut și operat de guvernul SUA - risca să-și perturbe propriile forțe, dar China dispune acum de propria constelație de sateliți de navigație BeiDou-3, ceea ce îi permite să desfășoare puternice dispozitive de bruiaj GPS în diverse teatre de operațiuni, precum Marea Chinei de Sud, în timp ce propriile sale resurse rămân operaționale.
Senzorii cuantici oferă însă o cale de a ocoli sistemul Chinei, deoarece asigură o sursă locală de poziționare și sincronizare precise, care nu depinde de GPS sau de vreun semnal satelitar.
Până în prezent, în ceea ce privește tehnologia cuantică, Statele Unite își mențin un avantaj tehnic în domeniul hardware-ului, iar o mare parte din progresele înregistrate sunt impulsionate de companii private, printre care IBM, Google și diverse startup-uri. China, în schimb, a identificat tehnologia cuantică drept una dintre prioritățile sale principale în planul cincinal pentru perioada 2026–2030 și își centralizează cea mai mare parte a activităților de cercetare și dezvoltare în cadrul unor centre coordonate de stat, precum Laboratorul Național din Hefei. Deși investițiile inițiale ale Chinei s-au concentrat pe construirea unei rețele sigure de comunicații cuantice, țara a înregistrat progrese semnificative și în domeniul calculului cuantic în ultimii ani și dezvoltă deja senzori cuantici pentru submarinele și avioanele sale invizibile, motivată de perspectiva unor sisteme care nu numai că depășesc tehnologiile tradiționale, dar nu sunt afectate de actualele controale la export.
Amenințarea cuantică la adresa securității naționale, greu de supraestimat
Pe măsură ce rivalitatea dintre SUA și China depășește domeniul cercetării pure pentru a include investiții de miliarde de dolari în hardware specializat, apar și blocuri tehnologice concurente. Statele Unite, de exemplu, s-au alăturat unor aliați de frunte în domeniul cuantic, precum Franța, Japonia și Regatul Unit, pentru a forma Grupul de Dezvoltare Cuantică, alcătuit din 13 țări, cu scopul de a asigura lanțurile de aprovizionare globale și de a proteja interesele de securitate națională împotriva amenințărilor cuantice emergente. China, între timp, colaborează deja cu țările BRICS, în special cu Rusia, care dispune de capacități de nivel mondial în domeniul științelor fizice, al matematicii și al criptografiei.
Există puține informații disponibile publicului cu privire la eforturile Rusiei în domeniul cuantic. Deși țara se concentrează pe dezvoltarea de instrumente militare pentru războiul din Ucraina, aceasta a înregistrat deja progrese în dezvoltarea algoritmilor de criptare, ceea ce ar putea-o ajuta să construiască un computer cuantic mai mic, dar totuși performant. De la invazia pe scară largă a Ucrainei, în 2022, Rusia a strâns legături mai strânse cu China. La sfârșitul anului 2023, cele două țări au demonstrat ceea ce au numit „o legătură cuantică securizată”, transmițând informații instantaneu între sateliții chinezi și stațiile terestre chineze și ruse aflate la o distanță de 2.400 de mile una de cealaltă, aparent fără niciun risc de interceptare. (n.r. Deoarece comunicațiile cuantice se bazează pe proprietățile fizice ale particulelor cuantice, chiar actul de interceptare perturbă semnalul, alertând instantaneu ambele părți că comunicația a fost compromisă.) La începutul anului 2025, China a efectuat o demonstrație similară cu Africa de Sud, conectând stații aflate la o distanță de peste 8.000 de mile una de cealaltă.
Oamenii de știință din Statele Unite și Europa pun sub semnul întrebării utilitatea acestor tehnologii, deoarece acestea necesită criptare tradițională pentru autentificarea ambelor capete ale legăturii și, prin urmare, prezintă în continuare vulnerabilități. Cu toate acestea, aceste demonstrații realizate împreună cu alți membri ai BRICS sugerează că Beijingul ar putea pune bazele unei cooperări cuantice mai ample în cadrul blocului, care s-ar putea extinde, probabil, și la domeniile calculului și al senzorilor.
Spărgătorii de coduri
Washingtonul a început deja să ia măsuri pentru a se pregăti pentru o lume în care adversarii săi dețin tehnologii cuantice. Începând din 2016, criptografii din întreaga lume au concurat în cadrul unui proiect al Institutului Național de Standarde și Tehnologie din SUA pentru a dezvolta noi algoritmi capabili să reziste unui atac al unui computer cuantic. În august 2024, institutul a standardizat un set inițial de astfel de algoritmi, pe care marile firme de infrastructură de internet au început să le implementeze la nivel internațional. Toate marile companii de internet, inclusiv Google și Facebook, utilizează într-o anumită măsură criptografia rezistentă la atacurile cuantice. Însă aceste noi standarde nu au fost încă extinse la alte protocoale de internet, inclusiv la sistemele care certifică siguranța utilizării site-urilor web. Guvernul SUA a declarat că toate agențiile federale vor utiliza criptografia rezistentă la atacurile cuantice până în 2035, dar este posibil ca computerele cuantice să spargă criptarea guvernamentală înainte de acest termen.
Un studiu recent publicat de Google sugerează că spargerea unui tip de criptografie care asigură securitatea majorității comunicațiilor pe Internet ar putea necesita mult mai puține resurse decât se credea anterior. Google a devansat termenul până la care va trece la criptografia rezistentă la atacuri cuantice la anul 2029, îndemnând și alte companii să îi urmeze exemplul.
Citește și:
Prototip de baterie cuantică, creat de cercetători australieni: ar putea încărca drone sau mașini „din mers”
Chiar dacă tranziția către acești algoritmi rezistenți la atacuri cuantice va fi finalizată înainte de inventarea unui computer cuantic pe deplin funcțional, cantitatea uriașă de informații sensibile pe care China și Rusia au colectat-o deja va fi probabil compromisă. Desigur, o parte din informațiile colectate în prezent vor fi inutile până în momentul în care vor putea fi descifrate. Poziția trupelor americane de astăzi, de exemplu, se va fi schimbat până în 2030. Însă alte informații extrem de sensibile, inclusiv secretele legate de proiectarea armelor nucleare, vor rămâne relevante pentru o lungă perioadă de timp și reprezintă cel mai mare risc dacă sunt acumulate și, în cele din urmă, decriptate de adversari.
Pentru a face față provocărilor pe care tehnologia cuantică le ridică în materie de securitate națională, Statele Unite și aliații săi trebuie să înceapă prin securizarea unui „stack cuantic” național - asigurându-se astfel că hardware-ul, materialele și proprietatea intelectuală necesare pentru tehnologiile cuantice rămân sub controlul lor direct. Statele Unite ar trebui să utilizeze controalele la export pentru a proteja componentele electronice specializate, frigiderele, heliul și izotopii de siliciu care stau la baza tehnologiilor cuantice.
Agențiile de informații din SUA și ale aliaților trebuie, de asemenea, să acorde prioritate protejării proprietății intelectuale cuantice din sectorul privat împotriva spionajului industrial, prin schimbul de informații privind amenințările și de recomandări în materie de securitate cibernetică cu companiile din SUA și ale aliaților, precum și prin impunerea obligației ca firmele să implementeze sisteme de apărare cibernetică de cel mai înalt nivel.
Senzorii cuantici ar putea fi folosiți pentru detectarea vehiculelor invizibile
Dar acest lucru nu este suficient. Statele Unite trebuie, de asemenea, să conducă un efort cu adevărat global de modernizare a tuturor protocoalelor de internet către o criptare rezistentă la atacurile cuantice. Chiar dacă doar o singură țară utilizează un standard de criptare mai slab, aceasta creează o verigă slabă în comerțul global. În acest scop, Institutul Național de Standarde și Tehnologie din SUA trebuie să conducă un efort de cooperare cu Agenția Uniunii Europene pentru Securitate Cibernetică și cu organismele echivalente din Asia pentru a dezvolta algoritmi interoperabili — și apoi să împărtășească acești algoritmi și asistența tehnică cu țările în curs de dezvoltare.
Totuși, aceste soluții pornesc de la premisa că va dura ani de zile până când cineva va inventa un computer cuantic suficient de sofisticat pentru a sparge criptarea actuală. Dacă, însă, un astfel de computer va fi dezvoltat pe termen scurt sau mediu, acesta va amenința securitatea sistemelor actuale și a informațiilor transmise în trecut. Pentru a face față posibilității unei astfel de perturbări, guvernele și companiile ar trebui să întocmească imediat inventare ale datelor care au fost deja expuse prin canale vulnerabile și să determine care dintre acestea prezintă cel mai mare risc în cazul în care ar fi descifrate în câțiva ani. Organizațiile ar trebui să se pregătească, așadar, pentru o eventuală divulgare, elaborând planuri de urgență pentru a proteja activele potențial expuse.
Citește și:
„Singura resursă pentru care merită să mergi în spațiu”: De ce un gaz de pe Lună va fi critic pentru supercalculatoarele viitorului
O categorie importantă de secrete o reprezintă datele de autentificare, precum parolele sau cheile de autentificare. Dacă un atacator decriptează o conexiune care conține aceste date de autentificare, acestea pot fi apoi utilizate pentru a accesa de la distanță sisteme sensibile, chiar dacă respectivele sisteme implementează ulterior o criptare rezistentă la atacurile cuantice. Odată ce o companie sau o autoritate guvernamentală implementează o criptare mai avansată, toate parolele și cheile de autentificare anterioare trebuie schimbate. Guvernele și companiile de top din domeniul infrastructurii digitale trebuie, de asemenea, să se pregătească pentru posibilitatea ca un computer cuantic sofisticat să fie dezvoltat înainte ca toate protocoalele de Internet să adopte criptarea rezistentă la atacurile cuantice. În acest caz, guvernele trebuie să elaboreze planuri de urgență pentru o tranziție rapidă, altfel riscă perturbări semnificative în industriile care se bazează pe tranzacții sigure. Aceste planuri ar putea include implementarea rapidă a criptării rezistente la atacurile cuantice în sectoare-cheie, precum cel bancar și cel al comunicațiilor, precum și renunțarea la conectivitatea cu sistemele care nu au fost încă actualizate.
Deși concurența dintre Statele Unite și China în domeniul tehnologiilor cuantice va fi acerbă, cele două țări recunosc că trebuie să colaboreze prin intermediul unor organisme precum Organizația Internațională de Standardizare și Grupul de lucru pentru ingineria internetului (IETF) pentru a se asigura că protocoalele lor fundamentale sunt interoperabile. Ambele țări doresc să evite o lume digitală fragmentată, în care comerțul și logistica la nivel global să fie perturbate de incompatibilități. De fapt, criptografii chinezi au participat la concursul global de algoritmi organizat de guvernul SUA, iar cercetătorii americani și europeni au făcut același lucru în cadrul concursului deschis organizat de China. Însă o astfel de cooperare probabil că nu se va extinde niciodată la aspectele legate de hardware. Când vine vorba de tehnologii cu aplicații militare, fiecare mare putere va fi hotărâtă să o domine pe cealaltă.
Editor : C.A.
