Signal z nowym zabezpieczeniem. Ma chronić przed atakami kwantowymi
W sieci coraz częściej można spotkać twierdzenia sugerujące, że wraz z rozwojem technologii kwantowych wszelkie zabezpieczenia stracą na znaczeniu. Na szczęście rzeczywistość jest bardziej skomplikowana.
Rozwiązaniem problemu ataków kwantowych ma być technologia Sparse Post-Quantum Ratchet, w skrócie SPQR. W dużym uproszczeniu mechanizm ten będzie stale aktualizował klucze szyfrujące w rozmowach i odrzucał stare. W ten sposób nawet jeśli jeden z kluczy zostanie wykradziony, to nie będzie można go wykorzystać w podsłuchiwaniu kolejnych rozmów. I chociaż brzmi to banalnie, to mechanizm odpowiedzialny za aktualizację kluczy szyfrujących u obojga rozmówców wcale banalną kwestią nie jest.
Jak ma działać SPQR
Pod względem kryptografii SPQR korzysta z postkwantowego mechanizmu kapsułkowania klucza (ML-KEM), zastępując nim klasyczny protokół Diffiego-Hellmana oparty na krzywych eliptycznych. Dodatkowo wykorzystuje efektywne techniki fragmentacji i usuwania danych, co pozwala obsługiwać klucze o dużych rozmiarach bez istotnego obciążania przepustowości.
Jeśli na tym etapie czujecie się nieco zagubieni, to nie martwcie się: ja też byłem. Jednak w dużym uproszczeniu, każda ze stron połączenia generuje własny klucz prywatny. Następnie za pomocą obliczeń matematycznych generuje klucz publiczny, który jest przekazywany drugiej stronie. Następnie łączą one otrzymany klucz publiczny z własnym kluczem prywatnym i dokonuje obliczeń, czego efektem jest ten sam wspólny klucz współdzielony.
W przypadku kapsułkowania klucza, czyli ML-KEM mechanizm przebiega podobnie, jednak tylko jedna strona kapusłkuje losowy klucz i go wysyła. Dodatkowo obliczenia opierają się na problemie krat, czyli geometrycznych struktur przypominających nieskończoną siatkę punktów w przestrzeni. Różnica polega na tym, że komputery kwantowe świetnie sobie radzą z obliczeniami krzywych eliptycznych — a przynajmniej powinny sobie świetnie z nimi radzić, kiedy już dostatecznie się rozwiną. Jednak problem krat jest dla nich zbyt skomplikowanym zadaniem matematycznym.
