هلعٌ من نهاية العالم بسبب التشفير الكمي؟ ليس بهذه السرعة، يقول مطّلعون على علم التعمية

لسنواتٍ طويلة، ظل شبح الحواسيب الكمية يطارد عالم الأمن السيبراني. عناوينٌ تصرخ بقرب “نهاية التشفير”، محذّرةً من أن آلات الغد الكمية ستحطّم دفاعاتنا الرقمية بين ليلةٍ وضحاها. لكن نظرةً أقرب - مدعومةً بأصوات الخبراء - تشير إلى أن كثيرًا من هذا الهلع في غير محلّه، خصوصًا عندما يتعلق الأمر بالمفاتيح المتماثلة الشائعة بطول 128 بت مثل تلك المستخدمة في AES-128 وSHA-256. هل نقف حقًا على حافة انهيارٍ تشفيري، أم أن التهديد قد أسيء فهمه على نحوٍ فادح؟

ينبع كثيرٌ من القلق من فهمٍ سطحي لخوارزميات الكم. فقد قام مهندس التعمية فيليبو فالسوردا مؤخرًا بتفكيك هذه المسألة، متحدّيًا الفكرة القائلة إن التشفير المتماثل سيصبح قريبًا بلا جدوى. وجذر الالتباس يكمن في خوارزم غروفر - وهي طريقة بحثٍ كمية يُستشهد بها كثيرًا بوصفها تهديدًا وشيكًا. صحيحٌ أن غروفر يسرّع عمليات البحث عن المفاتيح، لكنه يفعل ذلك على نحوٍ تربيعي: إذ ينخفض زمن تجربة جميع احتمالات مفتاح بطول 128 بت إلى ما يعادل مفتاحًا بطول 64 بت وفق المقاييس الكلاسيكية، لا إلى عالم فكّ التشفير الفوري.

وفوق ذلك، تقاوم خوارزم غروفر نوع الموازاة الذي يجعل هجمات القوة الغاشمة الكلاسيكية قابلة للتوسّع. فلا تستطيع الحواسيب الكمية ببساطة مضاعفة الجهد وخفض الزمن إلى النصف؛ إذ إن تشغيل غروفر على نحوٍ متوازٍ لا يحقق مكاسب متناسبة. وما لم تظهر خوارزم كمية جديدة كليًا، يظل الخطر العملي على المفاتيح المتماثلة محدودًا.

قارن ذلك بالتشفير غير المتماثل: فخوارزميات مثل RSA وتعمية المنحنيات الإهليلجية مهددةٌ حقًا بسبب خوارزم شور، التي تستطيع تحليل الأعداد الكبيرة إلى عوامل بسرعةٍ أُسّية مقارنةً بالحواسيب الكلاسيكية. هناك تحديدًا تتجلى وجاهة الاستعجال نحو التعمية ما بعد الكمية. أما في الأنظمة المتماثلة، فإن مجرد مضاعفة طول المفتاح (إلى 256 بت مثلًا) يوفّر حمايةً وافرة إذا ما بلغت الآلات الكمية يومًا حجمًا عمليًا قابلًا للاستخدام.

وذلك “إذا” كبيرة. فالوضع الراهن للعتاد الكمي بعيدٌ كل البعد عن كوابيس الخيال. وحتى الآن، تكافح الحواسيب الكمية لتحليل أعدادٍ صغيرة مثل 21 - وهو ما لا يشكّل تهديدًا للتشفير الحديث. يبدو أن الضجيج الإعلامي يسبق الواقع بكثير.

وبينما سيتطلب المستقبل الكمي يقظةً وتكيّفًا، فإن الخوف الشامل من أن كل التشفير محكومٌ عليه بالهلاك لا أساس له. في الوقت الراهن، أسرارك المتماثلة بطول 128 بت آمنة - والدراما الكمية الحقيقية ما تزال تنتظر أن تتكشف.

WIKICROOK

• التشفير المتماثل: يستخدم التشفير المتماثل مفتاحًا سريًا واحدًا لكلٍ من تشفير البيانات وفكّ تشفيرها، ما يجعله سريعًا لكنه يعتمد على توزيعٍ آمن للمفتاح.
• خوارزم غروفر: خوارزم غروفر هي طريقة بحثٍ كمية تعثر على العناصر في بيانات غير مرتبة بسرعةٍ أكبر بكثير من الخوارزميات الكلاسيكية، ما يؤثر في أمن التشفير.
• السرعة التربيعية: السرعة التربيعية هي تحسينٌ حسابي يُخفض زمن المعالجة بمقدار الجذر التربيعي، ما يعزز الكفاءة في مهام وخوارزميات الأمن السيبراني.
• خوارزم شور: خوارزم شور هي عملية في الحوسبة الكمية يمكنها تحليل الأعداد الكبيرة بسرعة، مهددةً أمن كثيرٍ من أنظمة التشفير الحالية.
• التشفير غير المتماثل: يستخدم التشفير غير المتماثل مفتاحين - عامًا وخاصًا - لتشفير البيانات وفكّ تشفيرها، ما يتيح اتصالًا آمنًا وتوثيقًا.