Rambler's Top100
Блоги Евгений ЦАРЕВ

Квантовые компьютеры против хакеров, первый раунд. Бой!

  03 февраля 2017 Страница персоны
На этой неделе компания D-Wave, лидер в зарождающейся области квантовых вычислений, представила свою последнюю разработку, компьютер D-Wave 2000Q, а также его первого покупателя: компанию Temporal Defense Systems, специализирующуюся на вопросах кибербезопасности. Это первый раз, когда квант будет использоваться для борьбы с киберпреступностью. Если данный метод сработает, то он именит форму защиты, применяемую аналитиками для обеспечения безопасности своих сетей.

В компьютерах, которые мы повседневно используем, один «бит» информации содержит либо «1», либо «0». Именно таким образом кодируются все наши данные. Квантовые компьютеры отличаются использованием квантово-механических свойств, таких как, связывание или суперпозиции, для одновременного хранения «1» и «0» в единице информации, называемой «кубита». Обладая способностью хранить в «кубите» большее количество информации, квантовые компьютеры способны, теоретически, работать быстрее, чем нынешние компьютерные системы.

Но квантовые компьютеры трудно создать, и те, которые уже созданы, по-прежнему довольно ограничены относительно своего теоретического потенциала. Устройства должны быть изолированы от всех видов помех, таких как вибрации или радиоволны, чтобы «кубиты» могли сохранять свое квантово-механическое состояние без «декогеренции» — потери системой квантовых свойств и перехода из суперпозиционного квантового состояния в смешанное. Чтобы создать изоляцию от внешнего воздействия, производители используют такие функции, как демпферы и экстремальный холод (приближаемый к абсолютному нулю), чтобы защитить квантовый компьютерный чип. Но даже тогда, когда устройство может в значительной степени поддерживать согласованность, квантовые данные очень деликатны, а потому высока вероятность возникновения ошибок.

Однако, вам нужно с чего то начать. Среди приобретателей более ранних моделей компьютеров компании D-Wave разные компании, начиная от Lockheed Martin до Google и Лос-Аламосской национальной лаборатории. Теперь компания Temporal Defense Systems, специализирующаяся в области кибербезопасности и создающая аппаратные и программные продукты безопасности, станет первой организацией, стремящейся достичь более высоких результатов в защите данных за счет использования компьютеров нового поколения.

Квантовый скачок

Эксперты предположили, что квантовые компьютеры могут уничтожить стратегии шифрования, используемые в настоящее время; экспоненциально увеличенная скорость обработки данных, в конечном счете, позволит взломать протоколы, которые в настоящее время слишком трудны для вычисления. Начальный коммерческий интерес к квантовым вычислениям, однако, менее сконцентрирован на возможных недостатках, а больше – на оказании помощи аналитикам в области безопасности, чтобы позволить им не только выявлять инциденты, но и определять, какие их них представляют реальную угрозу. По оценкам IBM, каждый день компаниям приходится проверять в среднем около 200 000 инцидентов в области безопасности. Это гораздо больше, чем команда специалистов способна осилить в одиночку. Кроме того, со временем будет генерироваться все больше данных, обработка которых будет уже не под силу традиционным компьютерам.

Преодолеть эту проблему пытаются с помощью решений в области искусственного интеллекта. Один из примеров тому – суперкомпьютер Ватсон компании IBM. То, что квантовые вычисления будут применяться для безопасности данных, скорее всего неизбежно. Компьютеры компании D-Wave могут решать серьезные проблемы по анализу и оптимизации данных быстрее, чем традиционные цифровые компьютеры. Компания TDS надеется, что совершает переход к лучшему сетевому моделированию для повышения понимания того, где и почему существуют уязвимости, а также к более эффективному моделированию угроз для выявления рисков и определения их приоритетных целей. Другие также проверяют идею использования квантовых компьютеров в этом направлении. Например — исследователь из Университета штата Мэриленд, который использовал компьютер компании D-Wave для классификации вредоносных программ.

Компьютеры компании D-Wave пока не могут справиться со всеми алгоритмами, но некоторые данные свидетельствуют о том, что они могут быстрее решать серьезные проблемы анализа и оптимизации данных, чем традиционные цифровые компьютеры. Сторонние исследования, однако, не подтвердили данные о преимуществе скоростных компьютеров D-Wave в сравнении с классической вычислительной техникой. Об этом новом поколении компьютеров компания D-Wave говорит следующее: «В системе 2000Q специализированные алгоритмы могут выполняться в 1 тыс. и даже 10 тыс. раз быстрее, чем на классических серверах». На столь раннем этапе в отрасли, где классическая вычислительная техника находится в самом расцвете, а квантовая компьютеризация только начинается, исследование конкретных видов проблем, таких как моделирование кибербезопасности, может оказаться полезным при определении сценариев, а квантовые алгоритмы смогут обеспечить лучшие и более быстрые результаты, чем традиционные компьютеры.

В этом смысле наиболее ценным качеством компьютера D-Wave 2000Q, стоимостью $15 миллионов, является его скорость. И кибербезопасность – это сфера, где способность быстро обрабатывать большие объемы данных имеет первостепенное значение.

«Квантовые вычисления, безусловно, будут применяться в любом месте, где мы используем машинное обучение, облачные вычисления, анализ данных. В том числе – в безопасности, которая подразумевает обнаружение вторжений, ищет закономерности в данных», — говорит Кевин Каррен, исследователь вопросов кибербезопасности в Ольстерском университете.

Что будет дальше

Союз квантовых вычислений и кибербезопасности не означает, что технология готова стать господствующей тенденцией. Хотя, научное сообщество сходится во мнении, что компьютеры компании D-Wave в действительности используют преимущества квантовой механики и, что задача создания настоящих квантовых компьютеров до сих пор достаточно сложна для промышленности, она гораздо более серьезна, чем повышение скорости работы самых мощных из традиционных современных компьютеров.

«Это редкие навыки, недоступные на рынке прямо сейчас», — говорит Каррен. «Мы должны обучать новое поколение людей, способных программировать на квантовых компьютерах и разрабатывать алгоритмы, потому что эти процессы совершенно отличаются от тех, которые применимы к классической вычислительной технике».

Это все еще «самое начало применения квантовых вычислений кибербезопасности или любой другой сфере», как любит говорить президент компании D-Wave International, Бо Эвальд. «В целом, будь то компьютер компании D-Wave или другой полноценный квантовый компьютер, если мы сможем решить некоторые из этих проблем по анализу данных и оптимизации быстрее, чем при использовании самых известных классических методов исследования, то это уже хорошо», — говорит Мишель Моска, один из основателей Института квантовых вычислений при университете Ватерлоо.

Квантовые вычисления далеки от того, чтобы быть проверенным методом. Это лишь одно из немногих вычислительных решений нового поколения, применимых к вопросам усиления кибербезопасности. Чем больше у квантовых вычислений возможностей для преобразования окружающего нас мира, тем больше шансов, что это в конечном итоге произойдет.

Источник

Поделиться:

Оставить свой комментарий:

Для комментирования необходимо авторизоваться!

Комментарии по материалу

Данный материал еще не комментировался.