Computadores quânticos poderão em breve violar a criptografia blockchain, diz relatório

1 year ago 101

De acordo com um artigo recente, pesquisadores chineses afirmaram ter descoberto um novo método para quebrar o algoritmo de assinatura Rivest-Shamir-Adleman 2048 bit (RSA-2048) usado em redes blockchains e outros protocolos de segurança. RSA é uma técnica criptográfica que utiliza uma chave pública para criptografar informações e uma chave privada para descriptografá-las.

Semelhante a outros algoritmos da família de números RSA, a violação do algoritmo RSA-2048 requer o encontro dos fatores primos de um número com 617 dígitos decimais e 2048 dígitos binários. Especialistas estimam que computadores comuns levariam 300 trilhões de anos para quebrar uma chave criptográfica RSA-2048. No entanto, pesquisadores chineses disseram em seu artigo que a criptografia poderia ser invertida com um computador quântico com 372 qubits, ou uma unidade básica de informação atuando como um proxy para o poder de computação.

Em comparação, o mais recente computador quântico da IBM, o Osprey tem uma capacidade de processamento de 433 qubits. Anteriormente, os especialistas calcularam que a quebra do RSA-2048 com computadores quânticos empregando um método de fatoração quântica conhecido como algoritmo de Shor exigiria 13.436 qubits.

Ao contrário dos computadores clássicos que operam em uma base binária de 0 ou 1, os computadores quânticos utilizam bits quânticos que podem assumir estados infinitos a temperaturas de -273°C (-459,4°F), que são alcançadas através da utilização de gás líquido. Assim, o computador quântico é capaz de mapear todas as soluções possíveis para um problema criptográfico e tentar todas de uma vez, aumentando a eficiência em escala astronômica.

Comparação entre computação clássica e computação quântica. Fonte: Towards Data Science

De acordo com o criptógrafo americano Bruce Schneier, os pesquisadores chineses parecem ter combinado “técnicas clássicas de fatoração de redução de treliça com um algoritmo de otimização aproximada quântica” que fatorou com sucesso números de 48 bits usando um computador quântico de 10 qubits. “E embora sempre haja problemas potenciais ao aumentar algo como isso em um fator de 50, não há barreiras óbvias”, comentou Schneier.

O especialista em segurança Roger Grimes acrescentou:

"Aparentemente, o que aconteceu foi que outro cara que havia anunciado anteriormente que era capaz de quebrar a criptografia assimétrica tradicional usando computadores clássicos… mas os revisores encontraram uma falha em seu algoritmo e ele teve que retirar seu artigo. Mas essa equipe chinesa percebeu que a etapa que inviabilizou tudo poderia ser resolvida por pequenos computadores quânticos. Então eles testaram e funcionou."

Schneier também alertou que o algoritmo se baseia em um artigo recente de autoria de Peter Schnorr, no qual o algoritmo funciona bem com pequenos bits, mas se desfaz em tamanhos maiores, sem nenhuma explicação tangível. “Portanto, se é verdade que o artigo chinês depende dessa técnica de Schnorr que não escala, as técnicas desse artigo chinês também não escalam”, escreveu Schneier.

“Em geral, a aposta inteligente é que estas novas técnicas não funcionam. Mas algum dia, essa aposta estará errada.”

Os computadores quânticos também são limitados por fatores operacionais, como perda de calor e a exigência de uma complexa infraestrutura de resfriamento de -273°C (-459,4°F). Assim, o número de qubits nominais necessários para inverter algoritmos criptográficos é provavelmente muito maior do que as estimativas teóricas.

Embora os pesquisadores ainda não tenham feito isso, a metodologia poderia ser teoricamente replicável para outros protocolos RSA-2048 usados em tecnologia da informação, como HTTPS, e-mail, navegação na web, autenticação de dois fatores, etc. O cofundador da Ethereum, Vitalik Buterin, afirmou anteriormente sua os objetivos de longo prazo incluem tornar o blockchain resistente aos computadores quânticos. Teoricamente, isso envolve bifurcar a rede para utilizar um algoritmo de criptografia de ordem superior que exigiria qubits maiores para ser quebrado.

O editor do Cointelegraph, Jeffrey Albus, contribuiu para esta história.

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