Pesquisadores da Universidade de Tsinghua, na China, acreditam ter descoberto um algoritmo quântico de quebra de criptografia baseado em quantum capaz de quebrar os padrões de criptografia mais complexos da atualidade. A equipe afirma que o algoritmo também pode ser executado usando tecnologias quânticas atualmente disponíveis. Se for verdade, a vida útil da criptografia de hoje pode ser drasticamente reduzida a nada em alguns anos.
O novo algoritmo quântico de quebra de criptografia
Long Guili, professor da Universidade de Tsinghua, e sua equipe afirmam ter desenvolvido um novo algoritmo de fatoração de economia de qubits que pode causar problemas para os padrões de segurança criptográfica em um futuro não tão distante.
O algoritmo, chamado de fatoração de número inteiro quântico de recurso sublinear (SQIF), afirma otimizar o processo de cálculo quântico, reduzindo o número de qubits necessários para conduzir os cálculos de quebra de código. O trabalho é baseado em um algoritmo desenvolvido em 2013 pelo pesquisador alemão Claus Schnorr.
O que isso significa para alguém que não está muito familiarizado com a computação quântica? Se for bem-sucedido, o algoritmo poderá reduzir as chances de quebrar a criptografia mais forte de hoje usando tecnologias quânticas atualmente disponíveis muito mais cedo do que o inicialmente esperado.
Criado pela National Security Agency (NSA) em 2001, o SHA-256 é uma função hash criptográfica que transforma dados em uma cadeia criptografada de 256 caracteres. A saída criptografada é ilegível, a menos que um destinatário tenha a chave adequada para descriptografar a mensagem.
Essas chaves de descriptografia também são compostas por sequências matemáticas complexas relacionadas ao hash SHA-256, tornando uma mensagem criptografada extremamente difícil de descriptografar sem as chaves adequadas.
Por exemplo, o tempo para quebrar uma chave de criptografia RSA-2048 bit usando os recursos de computação tradicionais mais poderosos de hoje é estimado em torno da marca de 300 trilhões de anos.
300 trilhões soa como um número bom e seguro com o qual ninguém deveria se preocupar. Isto é, pelo menos até que os computadores quânticos sejam incluídos na equação.
De acordo com especialistas em criptografia e quântica, um computador quântico de tamanho adequado poderia concluir a mesma operação de quebra de algoritmo em pouco menos de oito horas. É aqui que a equação de Guili faz soar o alarme.
Se o algoritmo SQIF escalar e efetivamente reduzir os recursos de computação quântica necessários para executar os cálculos, a espera pela tecnologia quântica amadurecer o suficiente para executar os cálculos poderá ser reduzida de algumas décadas para apenas alguns anos.
O Osprey da IBM é atualmente o maior processador quântico do mundo, pesando 433 qubits. O roteiro quântico da empresa descreve planos para buscar processadores maiores, variando de 1.100 qubits em 2023 a mais de 4.100 qubits em 2025. Em comparação, o algoritmo SQIF afirma reduzir a escala prática necessária de um computador quântico para 372 qubits.
Atualmente, a equipe Tsinghua ainda não provou a capacidade de quebrar a barreira da criptografia de 2.048 bits. Eles, no entanto, demonstraram com sucesso a viabilidade do SQIF quebrando uma chave de criptografia de 48 bits com um minúsculo computador quântico supercondutor de 10 qubits.
Embora a descoberta não seja motivo de preocupação ainda, é definitivamente um desenvolvimento que os especialistas em segurança e criptografia continuarão monitorando.
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