Quantum Computing: Alleen het woord klinkt al alsof het rechtstreeks uit een sci-fi film komt. Echter, het tegendeel blijkt waar te zijn. Quantum computers maken gebruik van quantummechanica om problemen op te lossen die veel te complex zijn voor normale computers. 30 jaar geleden konden wetenschappers hier alleen over filosoferen, maar experts denken dat quantum computing realiteit en bruikbaar wordt tussen 2030 en 2035. Quantum Computing vormt een bedreiging voor de hedendaagse beveiliging en daarom is er een race gaande om hierop voorbereid te zijn. Deze race wordt ook wel de voorbereiding op Q-day genoemd.
Quantum Computing is een geavanceerde vorm van computertechnologie waarbij gebruik wordt gemaakt van principes uit de quantummechanica. In plaats van alleen met bits te werken, zoals gewone computers, maken quantum computers gebruik van quantumdeeltjes, zoals elektronen en fotonen. Deze deeltjes worden ook wel qubits genoemd. Qubits hebben unieke eigenschappen waardoor ze tegelijkertijd in meerdere toestanden kunnen bestaan. Hierdoor kunnen quantum computers complexe berekeningen sneller en efficiënter uitvoeren dan traditionele computers. In plaats van enkel eentjes en nulletjes bij klassieke computers, bestaat er nu een heel spectrum aan signalen die tegelijkertijd gebruikt kunnen worden voor verwerking. Eigenlijk (conceptueel) net als onze hersenen, alleen veel efficiënter.
Elke berekening die kan worden opgelost door een klassieke computer, kan ook opgelost worden door een quantum computer. Omgekeerd, kan elk probleem dat kan worden opgelost door een quantum computer, in principe ook worden opgelost door een klassieke computer. Het enige verschil in het resultaat is tijd. Quantum computers zijn, naar verluidt, in staat om bepaalde problemen snel op te lossen waar geen enkele klassieke computer dit in een haalbare hoeveelheid tijd kan oplossen. Dit wordt beschouwd als een mijlpaal in de evolutie van quantum computing die bekend staat als “quantum supremacy”. Wanneer de technologie van quantum computing het punt van quantum supremacy bereikt, waarbij de machines vrijwel foutloze berekeningen kunnen uitvoeren die onmogelijk zijn voor klassieke computers, brengt dit op het gebied van security een gigantisch probleem met zich mee: Huidige cryptografische oplossingen worden eenvoudig kraakbaar middels quantum computing.
Een praktisch en recentelijk voorbeeld kan het incident met de Chinese luchtballon zijn, die eerder dit jaar op 4 februari in het Amerikaanse luchtruim is neergeschoten. De Amerikaanse overheid heeft bekend gemaakt dat de luchtballon meerdere antennes had waarmee verschillende soorten signalen opgevangen en verzameld konden worden. Experts zijn van mening dat de Chinese overheid zoveel mogelijk data verzameld in voorbereiding op het quantum computing tijdperk, om dit vervolgens middels deze technologie te kunnen kraken. Zo zijn er naast dit geval talloze datalekken van extreem gevoelige versleutelde informatie, waar tot op heden niks mee gedaan is omdat de hackers achter deze datalekken, aan het wachten zijn op quantum computing. Dit maakt het gevaar dringender omdat data nu gestolen kan worden die we tijdens transport versleutelen (en veilig achten), die over een aantal jaar met quantum computing gekraakt kan worden.
Dit betekent dat er specifieke quantumbeveiliging nodig zal zijn. Experts verwachten dat dit punt bereikt zal worden tussen 2030 en 2035. Echter, er zijn mensen die zeggen dat het al bereikt wordt tussen 2025 en 2027. China heeft zelfs een claim de wereld uitgedaan waarin gezegd wordt dat het al quantum supremacy heeft bereikt, wat mogelijk weer aan kan sluiten bij de ideeën over de Chinese spionageballon. Deze ontwikkeling dwingt ons om na te denken over de toekomst van cybersecurity en om proactief maatregelen te nemen om onze gegevens te beschermen.
Een van de gebieden waar quantum computing een grote impact op zal hebben, is de cryptografie. Cryptografie is essentieel voor het beveiligen van gevoelige informatie, zoals financiële transacties en persoonlijke gegevens, zowel in opslag als in transport. Momenteel vertrouwen we op algoritmen zoals RSA voor versleuteling. Echter, dit type algoritme (genaamd asymmetrische encryptie) is niet bestand tegen de rekenkracht van quantum computers. Bij dit soort typen encryptie wordt data versleuteld met één sleutel en vervolgens weer achterhaald met een andere sleutel. Zodra quantum supremacy bereikt is, kan dit type algoritme in een mum van tijd gekraakt worden. Hierdoor is de vertrouwelijkheid van onze gegevens in gevaar. Om ons voor te bereiden op Q-day moeten we nieuwe alternatieve oplossingen ontwikkelen die bestand zijn tegen quantumcomputers.
Het NIST is in 2016 begonnen met het stimuleren van de ontwikkeling van encryptie-oplossingen die voldoen aan de behoeften die ontstaan door de immense rekenkracht van quantum computing. Het huidige probleem is de afweging tussen snelheid en veiligheid, want er wil immers niemand twee dagen wachten voordat een whatsapp bericht verzonden is. In 2022 heeft het NIST een lijst gepubliceerd met kandidaten die bestand zijn tegen de rekenkracht van quantum computing. Door over te schakelen naar quantumbestendige algoritmen, zodra de technologie dit toelaat, kunnen we ervoor zorgen dat onze gegevens veilig blijven. Zelfs in het tijdperk van quantum computing.
Naast het ontwikkelen van nieuwe cryptografische oplossingen voor persoonlijk gebruik moet ook nagedacht worden over de beveiliging van langdurige systemen, zoals satellieten. Satellieten spelen een cruciale rol voor de mensheid in moderne communicatie- en navigatiesystemen. Aangezien satellieten vaak tientallen jaren in de ruimte blijven, moeten we ervoor zorgen dat de gebruikte cryptografie-algoritmen bestand zijn tegen quantum cryptografische kraakpogingen gedurende de hele levensduur van de satelliet, maar ook na einde van de levensduur in het geval dat data opgevangen is om later te kraken met quantum computing.
Het is essentieel dat we ons bewust zijn van de opkomst van quantum computing en de mogelijke impact ervan op onze beveiligingssystemen. Quantum computing heeft het potentieel om een revolutie teweeg te brengen in de technologische wereld, maar het brengt ook nieuwe uitdagingen met zich mee, met name op het gebied van beveiliging. Dit is belangrijk voor iedereen, of je nu een individu bent die zijn persoonlijke gegevens wil beschermen of een organisatie die waardevolle bedrijfsinformatie moet beveiligen.
Heb je vragen over de digitale weerbaarheid van jouw organisatie? Neem dan contact op met onze professionals via info@cuccibu.nl of +31 (0) 85 303 2984.