economia da supremacia quântica: 'Supremacia quântica' e a ameaça que representa para o armazenamento de dados, economia digital – Últimas Notícias

Se os dados são o novo óleo, a criptografia é o mecanismo que impulsiona a economia digital. Tudo, desde transações de cartão de crédito a dados de saúde armazenados em dispositivos vestíveis, é protegido por criptografia. Esses algoritmos complexos, por sua vez, facilitam o uso seguro da profusão de dados gerados todos os dias.

O caminho para a digitalização parece claro, mas os álbuns de velocidade são abundantes. Na semana passada, uma equipe de pesquisadores do Google afirmou ter atingido a "supremacia quântica", um marco importante na ciência da computação.

"Nossa máquina realizou o cálculo do objetivo em 200 segundos e, a partir de medições em nosso experimento, determinamos que o supercomputador mais rápido do mundo levaria 10.000 anos para produzir uma saída semelhante", afirmou o anúncio.

Essa façanha foi alcançada usando um processador de 54 qubit, chamado “Sycamore”, criado com o uso de portas lógicas quânticas de alta fidelidade. Um computador quântico possui a capacidade de resolver problemas que estão além do âmbito dos supercomputadores modernos. No entanto, corre o risco de anular os padrões de criptografia existentes, interrompendo o mecanismo da economia digital.

Ao truncar o tempo de computação de 10.000 anos para pouco menos de quatro minutos, os computadores quânticos representam uma ameaça existencial aos padrões da indústria em criptografia que até agora eram considerados infalíveis em condições do mundo real. Os especialistas em segurança cibernética têm motivos para se preocupar.

A criptografia de ponta a ponta, a empregada por plataformas de mensagens como o WhatsApp, é considerada segura, pois é difícil descriptografar a mensagem codificada enviada de um usuário para outro se for interceptada por hackers. Mesmo os computadores mais sofisticados em uso levariam milhares de anos para adivinhar a chave criptográfica necessária se tentasse todas as combinações possíveis – uma prática conhecida como ataque de força bruta.

Se os computadores quânticos se tornassem populares, os casos de uso para criptografia não seriam mais seguros. A criptografia usada na rede profissional e nos roteadores WiFi pode ser quebrada em questão de momentos. Os serviços de e-mail e mensagens seriam comprometidos. As transações bancárias podem ser subvertidas, colocando em risco os detalhes financeiros dos clientes.

Na sua forma mais básica, um algoritmo de criptografia é um problema de matemática que envolve números muito grandes. As chaves de criptografia são difíceis de decifrar, pois são compostas por milhares de bits, dificultando a determinação da combinação correta em tempo real. Mas o número de possibilidades é finito, o que significa que esses algoritmos não são infalíveis se o poder computacional de processar todas as combinações existisse.

Por exemplo, a versão de 256 bits do Advanced Encryption Standard (AES) – o padrão usado pelo WhatsApp – codificaria os dados em texto cifrado com 2256 caracteres. É probabilisticamente improvável que seja preciso percorrer toda a lista de possibilidades antes de chegar à combinação certa. Mesmo que fosse possível decifrar o código depois de testar 50% do total de permutações, o tempo necessário seria excessivamente longo.

O Tianhe-2 da China (MilkyWay-2), que é amplamente considerado como um dos supercomputadores mais rápidos do planeta, levaria milhões de anos para quebrar a criptografia AES de 256 bits. Isso é mais longo que o tempo de vida do universo, como previsto pelos astrofísicos. No entanto, a criptografia seria virada de cabeça para baixo, se o universo se dissolvesse inesperadamente em uma nuvem de poeira no tempo que você levou para fazer café?

Isso pode representar um grande problema para a maneira como as informações são trocadas na internet. A morte do universo, neste exemplo, é equivalente à conquista de supremacia quântica. Os computadores tradicionais usam o sistema binário, onde cada dígito é codificado em 0s e 1s.

Os computadores quânticos podem ocupar um número infinito de valores entre 0 e 1 usando qubits ou bits quânticos. Isso implica que um grande número de cálculos pode ser feito em um determinado momento, pois cada qubit pode processar mais informações equivalentes em um computador clássico.

O Google assumiu a liderança na corrida quântica, mas a criptografia moderna pode ser posta em risco se esses computadores caírem nas mãos de atores malévolos ou governos desonestos. As empresas terão que criar novas maneiras de proteger dados confidenciais, com proteção estendendo-se aos dados transmitidos pela rede e armazenados localmente em discos rígidos.

No entanto, as empresas têm tempo para reorientar suas estratégias de cibersegurança, uma vez que a computação quântica ainda está nascendo. Os padrões de criptografia à prova de quantum usam algoritmos invioláveis ​​ao ataque, independentemente da velocidade do computador usado. A maioria dessas técnicas avançadas são algoritmos baseados em treliça.

Diferentemente das técnicas clássicas de criptografia em uso atualmente, os algoritmos baseados em treliça são impossíveis de serem quebrados devido à organização em uma grade virtual. A chave de criptografia está oculta no ponto de interseção de uma rede multidimensional. Como o número de possibilidades é infinito, os computadores quânticos serão incapazes de aproveitar sua vantagem sobre os computadores clássicos, pois o número de permutações e o processo de percorrer toda a gama de possibilidades é muito mais complexo.

A chave criptográfica pode ser determinada apenas se o invasor souber o caminho através da rede, o que é teoricamente impossível, pois não há como calcular o caminho. Essa forma de criptografia complicada que poderia prejudicar computadores quânticos é atualmente oferecida por empresas como a SAFEcrypto e Privitar. Apesar da mais recente inovação, os pesquisadores do Google ainda estão longe de atingir a capacidade do computador de quebrar esses algoritmos.

Para montar uma ameaça credível, os cientistas precisarão ajustar mais qubits à arquitetura existente. O sistema Google Sycamore que alcançou a supremacia quântica tinha um processador de 54 qubit. Além disso, a ausência de bibliotecas padrão para algoritmos de treliça aumenta a complexidade da integração de software com hardware quântico.

Embora os serviços de criptografia baseados em treliça sejam caros, as grandes empresas podem querer considerá-lo para proteger dados críticos com uma vida útil longa. Os dados transacionais gerados em massa todos os dias não exigem indiscutivelmente esse nível de criptografia, pois seu valor para hackers se deprecia ao longo do tempo. A ameaça à segurança nacional, no entanto, é mais preocupante.