NSA inakusudia kujenga kompyuta ya kiwango ili "kupasuka aina nyingi za usimbuaji"

Katika masanduku ya chuma ya ukubwa wa kioo yaliyo salama dhidi ya uvujaji wa umeme, Shirika la Usalama la Taifa linajenga kujenga kompyuta ambayo inaweza kuvunja karibu kila aina ya encryption kutumika kulinda kumbukumbu za benki, matibabu, biashara na serikali duniani kote.Kulingana na nyaraka zilizotolewa na mkandarasi wa zamani wa NSA, Edward Snowden, juhudi za kujenga "kompyuta inayofaa sana ya kisayansi" - mashine inayoonekana kwa kasi zaidi kuliko kompyuta za zamani - ni sehemu ya mpango wa utafiti wa dola milioni 79.7 uitwao 'Malengo Magumu Kupenya'. Kazi nyingi zinashikiliwa chini ya mikataba iliyowekwa kwenye a maabara Katika College Park, Md.

Kuendeleza kompyuta nyingi kwa muda mrefu imekuwa lengo la wengi katika jamii ya kisayansi, na matokeo ya mapinduzi kwa mashamba kama dawa na pia ujumbe wa NSA kuvunja kanuni. Kwa teknolojia hiyo, aina zote za sasa za encryption ya ufunguo wa umma zitavunjika, ikiwa ni pamoja na hizo zilizotumika kwenye tovuti nyingi salama za Mtandao pamoja na aina iliyotumika kulinda siri za serikali.

Wanasayansi na wanasayansi wa kompyuta wamezingatia kwa muda mrefu kuhusu jitihada za NSA zikiwa za juu sana kuliko za maabara bora ya kiraia. Ingawa kiwango kamili cha utafiti wa wakala haijulikani, nyaraka zinazotolewa na Snowden zinaonyesha kuwa NSA haifai zaidi na mafanikio kuliko wengine katika jamii ya kisayansi.

"Inaonekana haiwezekani kwamba NSA inaweza kuwa mbali mbele ya ulimwengu wazi bila mtu yeyote kujua," alisema Scott Aaronson, profesa mshirika wa uhandisi wa umeme na sayansi ya kompyuta katika Taasisi ya Teknolojia ya Massachusetts.

NSA inaonekana kujishughulisha na kukimbia shingo na shingo na labi za kompyuta za wingi ambazo zinafadhiliwa na Umoja wa Ulaya na Serikali ya Uswisi, na maendeleo mazuri lakini matarajio machache ya mafanikio ya haraka.

"Upeo wa kijiografia umepungua kutoka juhudi za kimataifa kwa kuzingatia wazi Umoja wa Ulaya na Uswisi," inasema hati moja ya NSA.

Seth Lloyd, profesa wa MIT wa uhandisi wa kiufundi wa quantum, alisema lengo la NSA halijawekwa vibaya. "EU na Uswizi zimefanya maendeleo makubwa katika muongo mmoja uliopita na wamefika Amerika kwa teknolojia ya kompyuta ya hesabu," alisema.

NSA ilikataa kutoa maoni kwa makala hii.

Nyaraka, hata hivyo, zinaonyesha kwamba shirika hilo linafanya utafiti wake katika vyumba vingi, vyenye ngao vinavyojulikana kama mabwawa ya Faraday, ambayo yanapangwa kuzuia nishati ya umeme kutoingia au nje. Wale, kwa mujibu wa maelezo mafupi kifupi, wanatakiwa "kuweka masuala magumu ya kompyuta ya kuzingatia."

[Soma hati inayoelezea viwango vya uainishaji kuhusiana na jitihada za kompyuta za quantum]

Kanuni ya msingi inayozingatia kompyuta ya quantum inajulikana kama "superposition superposition," wazo kwamba kitu wakati huo huo iko katika majimbo yote. Kompyuta ya darasani inatumia bits ya binary, ambayo ni zero au yale. Kompyuta ya quantum inatumia bits quantum, au qubits, ambayo ni wakati huo huo sifuri na moja.

Hii inaonekana haiwezekani ni sehemu ya siri ambayo iko katikati ya nadharia ya kiasi, ambayo hata fizikia za kinadharia husema hakuna mtu anayeelewa kabisa.

"Ikiwa unadhani unaelewa mechanics ya quantum, hujui mashine za quantum," alisema marehemu Nobel marehemu Richard Feynman, Ambaye anaonekana sana kama waanzilishi katika kompyuta ndogo.

Hapa ni jinsi inavyofanya kazi, kwa nadharia: Ingawa kompyuta ya classical, hata hivyo kwa kasi, lazima ifanyie hesabu moja kwa wakati, kompyuta ya wakati mwingine inaweza kuzuia kufanya mahesabu ambayo haifai kutatua tatizo. Hiyo inaruhusu kuingia nyumbani kwa jibu sahihi kwa haraka zaidi na kwa ufanisi.

Kompyuta ya Quantum ni ngumu kufikia kwa sababu ya hali dhaifu ya kompyuta kama hizo. Kwa nadharia, vitalu vya ujenzi wa kompyuta kama hiyo vinaweza kujumuisha atomi, fotoni au elektroni. Ili kudumisha asili ya kompyuta, chembe hizi zingehitaji kutengwa kwa uangalifu kutoka kwa mazingira yao ya nje.

"Kompyuta za quantum ni maridadi sana, kwa hiyo ikiwa huwatetei kutoka kwenye mazingira yao, hesabu hiyo haitakuwa na maana," alisema Daniel Lidar, profesa wa uhandisi wa umeme na mkurugenzi wa Kituo cha Sayansi na Teknolojia ya Wengi wa Habari. Chuo Kikuu cha Kusini mwa California.

Kompyuta yenye ufanisi wa kazi itafungua mlango wa kuvunja kwa urahisi vifaa vya encryption vyenye nguvu katika matumizi ya leo, ikiwa ni pamoja na kiwango kinachojulikana kama RSA, kilichoitwa jina la waumbaji wake. RSA inakaribisha mawasiliano, na kuifanya kuwa isiyofundishwa na mtu yeyote lakini mpokeaji aliyepangwa, bila kuhitaji matumizi ya nenosiri la pamoja. Ni kawaida kutumika katika wavuti wa wavuti ili kupata shughuli za kifedha na barua pepe zilizofichwa. RSA hutumiwa kwa sababu ya shida ya kuingiza bidhaa za namba mbili kubwa kubwa. Kuvunja encryption inahusisha kupata namba hizo mbili. Hii haiwezi kufanywa kwa kiasi kikubwa cha muda kwenye kompyuta ya kawaida.

Katika 2009, wanasayansi wa kompyuta wanazotumia mbinu za kawaida waliweza Tambua primes Ndani ya namba ya 768-bit, lakini ilichukua karibu miaka miwili na mamia ya kompyuta ili kuihusisha. Wanasayansi wanakadiriwa kuwa itachukua muda wa 1,000 tena ili kuvunja ufunguo wa encryption ya 1,024-bit, ambayo hutumiwa mara kwa mara kwa shughuli za mtandaoni.

Kompyuta kubwa ya quantum, hata hivyo, inaweza kinadharia kuvunja encryption ya 1,024-bit kwa kasi zaidi. Baadhi ya makampuni ya kuongoza ya mtandao wanahamia kwenye funguo za 2,048-bit, lakini hata wale wanafikiriwa kuwa katika hatari ya kufuta kwa haraka na kompyuta ndogo.

Kompyuta za quantum zina maombi mengi ya jumuiya ya kisayansi ya kisasa, ikiwa ni pamoja na uumbaji wa akili za bandia. Lakini NSA inaogopa matokeo ya usalama wa taifa.

"Matumizi ya teknolojia ya quantum kwa taratibu za ufichizi zinahatarisha kwa kiasi kikubwa uwezo wa serikali ya Marekani kuwalinda mawasiliano na upepo wake juu ya mawasiliano ya serikali za kigeni," kulingana na hati ya ndani iliyotolewa na Snowden.

Wataalam hawajui jinsi ya haraka kompyuta ya kiasi ingewezekana. Muongo mmoja uliopita, baadhi ya wataalam walisema kwamba kuendeleza kompyuta kubwa kiasi cha uwezekano wa 10 kwa miaka 100 siku zijazo. Miaka mitano iliyopita, Lloyd alisema lengo ilikuwa angalau miaka 10 mbali.

Mwaka jana, Jeff Forshaw, profesa katika Chuo Kikuu cha Manchester, aliiambia gazeti la Guardian nchini Uingereza, "Inawezekana hivi karibuni kutafakari wakati kompyuta ya kwanza ya kiasi kikubwa itajengwa lakini maendeleo ya hivi karibuni yanaonyesha kuwa kuna sababu zote za kuwa Matumaini. "

"Sidhani tuna uwezekano wa kuwa na aina ya kompyuta ya quantum NSA inataka ndani angalau miaka mitano, bila kutokuwepo kwa muhimu kwa muda mrefu zaidi," Lloyd aliiambia The Washington Post katika mahojiano ya hivi karibuni.

Makampuni mengine, hata hivyo, wanadai kuwa tayari huzalisha kompyuta ndogo ndogo. Kampuni ya Kanada, Mifumo ya D-Wave , Inasema imekuwa ikifanya kompyuta nyingi tangu 2009. Katika 2012, ilinunua toleo milioni ya $ 10 kwa Google, NASA na Chama Cha Utafiti cha Anga cha Chuo Kikuu, kulingana na ripoti za habari.

Hata hivyo, kompyuta hiyo ya quantum haitakuwa na manufaa kwa kuvunja encryption muhimu ya umma kama RSA.

"Hata kama kila kitu wanachodai ni sahihi, kompyuta hiyo, kwa kubuni, haiwezi kukimbia Hifadhi ya shorti, "Alisema Matthew Green, profesa wa utafiti katika Taasisi ya Usalama wa Taarifa ya Chuo Kikuu cha Johns Hopkins, akimaanisha algorithm ambayo inaweza kutumika kuvunja encryption kama RSA.

Wataalam wanafikiri kuwa moja ya vikwazo kubwa zaidi kwa kuvunja encryption na kompyuta kiasi ni kujenga kompyuta na qubits ya kutosha, ambayo ni vigumu kupewa hali tete sana ya kompyuta quantum. Mwishoni mwa mwezi wa Septemba, NSA ilipaswa kuwa na vitalu vingine vya ujenzi, ambavyo vilielezea katika waraka kama "kupungua kwa nguvu na kudhibiti kamili ya quantum kwenye qubits mbili za semiconductor."

"Hiyo ni hatua kubwa, lakini ni hatua ndogo sana kwenye barabara ya kujenga kompyuta kubwa sana," Lloyd alisema.

Kompyuta yenye kiasi kikubwa cha kuvunja kielelezo cha kielelezo kitahitaji qubits ya mamia au maelfu kuliko hayo.

Bajeti ya Programu ya Taifa ya Upelelezi, ambayo inajulikana kama "bajeti nyeusi," inaelezea mradi huo wa "Malengo ya Madhara" na imebainisha kuwa hatua hii "itawawezesha upeo wa awali kwa mifumo mikubwa katika jitihada zinazohusiana na kufuatilia."

Mradi mwingine, unaoitwa "Umiliki wa Net," unatumia utafiti wa quantum kusaidia kuundwa kwa mashambulizi ya quantum-msingi juu ya encryptions kama RSA, nyaraka show.

"Ubaya wa kompyuta ya quantum ni kwamba ikiwa unaweza kufikiria mtu kujenga kompyuta nyingi ambazo zinaweza kuvunja encryption miongo kadhaa baadaye, basi unahitaji kuwa na wasiwasi hivi sasa," Lidar alisema.

Copyright: Washington Post

Shiriki nakala hii: