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量子计算:比我们想象的更接近,比我们知道的更危险


那是1999年,全世界都陷入了恐慌。当千年虫时钟午夜敲响时,那些被设计成把四位数的“年”缩写成两位数的计算机程序却要对计算机和网络造成严重破坏。计算机不会将“00”识别为“2000”,导致关键行业的软件和硬件故障。这引起了国际上的恐慌,并在2000年之前几年就开始了狂热的准备工作。

现在,另一场基于计算机的风暴即将来临,而这一次世界还没有准备好:量子计算。

量子霸权背后的技术

让我们退后一步,从高层次上探索量子计算背后的东西。标准计算是在被称为“位”的有限二进制单位上进行的。一个位可以是1或0、on或off、true或false。进入量子计算,其中一个位(称为量子位,或量子位)可以是0、1或0和1同时。使用一个qubit,我们有四个元素的矩阵:{0,0},{0,1},{1,0}或{1,1}。两个Qubits意味着16个元素的矩阵;在三个QUBITS中,我们有64个 - 你得到了图片。这就是量子计算机如何优于今天的高速超级计算机。很快,量子电脑将在同一任务的古典计算机上表达古典计算机 - 一种称为“量子至上”的现象。

一些科技巨头——微软、谷歌和ibm——已经有了工作中的量子计算机(容量和准确性值得怀疑,但它们确实存在),许多研究人员相信量子霸权将在未来8年内发生。

知识是力量,但在什么费用?

量子计算将在目前遥不可及的医学,科学和数学知识中带来前所未有的进展。宇宙的许多秘密都在发现的边缘。但是,我们准备好待解锁了吗?我们是否准备管理Quantum Computing的无限架构附带的内容?

最普遍的影响之一是加密。目前的加密方法是有效的,因为破解密码需要时间。量子计算将把处理时间减少一个数量级,使目前的加密技术过时。在不到10年的时间里,您现在加密的所有东西都将面临风险:数据库、电子邮件、SSL和备份文件。

为暴风雨做准备

为了保持数据安全,必须实现“量子安全”的加密方法。虽然开放量子安全项目(https://openquantumsafe.org)有一些很有前途的项目正在进行中,这些方法目前还不存在。

最近的太阳风(SolarWinds)调查结果《2019年IT趋势报告:未来技术专家的技能》(IT Trends Report 2019: Skills for the Tech Pro of Tomorrow)显示,量子计算对技术专家来说有点遥不可及;43%的人表示,他们觉得自己无法以目前的技能管理量子计算。他们今天能做些什么来开始准备呢?他们如何在组织中促进“量子准备”?这里有三个让你变得量子安全的技巧。

  1. 计算在整个企业中部署新加密方法所需的时间。如果需要一年的时间来推出这样的改变,那么你至少需要在量子霸权发生前一年开始。由于没有固定的日期,现在是时候盘点所有需要加密的东西了,比如数据库、文件和电子邮件。
  2. 检查关于数据保留策略的需求。如果你被要求将数据保存7年,那么你需要对所有的旧数据应用新的加密方法。这也是删除比策略更老的数据的好时机。请记住,您不能把数据到处乱放——它将被发现并解密。最好假设您的数据将被泄露,并相应地处理它。
  3. 要了解你在不同平台上分享的数据,而这些数据不是你拥有的。某些数据(例如电子邮件)可以存储在它们遍历互联网时触摸的服务器上。控制范围内将永远存在。使用这一目标,请认识到您提供的数据 - 或许重新考虑您在私人聊天消息等地方分享的数据。

双刃的剑

量子计算和量子至上是双刃剑:由量子计算机驱动的加密几乎不可用。但是,不要等待开始准备量子密码学。今天建立一项准备计划。数据有价值,无论多大年龄,我们都必须立即开始思考如何最好地保护该数据在为时已晚。