برای صنعت فین تک(فناوری مالی)، امنیت سایبری عامل مهمی برای تجارب مشتری، مدیریت ریسک و هماهنگی زنجیره تامین می باشد. اما در مواجهه با زیرساخت‌ های دیجیتالی که به طور فزاینده در حال تغییر و تحولات تجاری زیادی هستند، تهدیدات امنیتی جدیدی همانند فناوری کوانتوم در حال ظهور می باشند که نیاز به جهشی رو به جلو در اقدامات ایمنی خواهد داشت.

محاسبات کوانتومی به دلیل توانایی پیشگامانه اش در حل سریع مسائل ریاضی بسیار دشوار که اساس برخی از اشکال رمزگذاری است، ممکن است منجر به آسیب پذیری های جدیدی در فضای حفاظت از اطلاعات شود. این امر مستلزم توسعه تکنیک‌ ها و رویکردهای رمزگذاری تازه ای است که در برابر تکنیک‌ های پسا کوانتومی مانند الگوریتم شور (Shor’s algorithm) مقاوم باشد.

الگوریتم شور

سرمایه‌گذاری در امنیت سایبری

سرمایه‌ گذاری در امنیت سایبری پسا کوانتومی می تواند یک استراتژی بلندمدت ارزشمند و مفید برای محافظت کارآمدتر از اطلاعات و داده های حیاتی و شخصی باشد. در حالی که استانداردهای رمزنگاری پسا کوانتومی هنوز در حال تکامل شدن هستند، رهبران سازمانی در صنعت خدمات فین تک و جاهای دیگر خواهند توانست از تحقیق در مورد قابلیت‌ های پسا کوانتومی و شناسایی این که چگونه می توان به آنها کمک کند از اطلاعات مشتریانشان به روشی کارآمدتر محافظت کنند، سود ببرند.

شرکت ولز فارگو یکی از نخستین بازیگران در تحقیق در مورد توانایی‌ ها و تهدیدات کوانتومی در خدمات فناوری مالی است و با موسسه ملی فناوری و استانداردها (NIST) و دیگر آژانس‌ های استاندارد برای به دست آوردن بینشی در مورد اینکه چگونه رمزنگاری پسا کوانتومی (PQC) می‌ تواند از فضاهای سایبری محافظت کند، همکاری می نماید. آینده دنیای کوانتومی ممکن است با انسان ها یک دهه یا حتی بیشتر فاصله داشته باشد، اما این رویکرد آینده‌ نگر بیانگر این است که چگونه می‌ توان زیرساخت‌ های دفاعی اصلی را با کاوش تکنیک‌ های کوانتومی و همکاری با دیگر سازمان های مبتکر ایجاد نمود.

مزیت فناوری کوانتومی

مزیت فناوری کوانتومی چیست؟

نگرانی ها در مورد قدرت کامپیوترهای کوانتومی آینده و نیاز به رمزنگاری پسا کوانتومی در حال افزایش می باشد، اما این یک مسئله تازه نیست. موسسه ملی فناوری و استانداردها (NIST) در سال 2016 میلادی درخواستی برای ارسال الگوریتم‌ های رمزنگاری ایمن کوانتومی صادر نمود و یک فرآیند طولانی توسعه رقابتی را در تلاش برای ایجاد یک اکوسیستم توسعه مشترک عمومی و خصوصی آغاز کرد و راه را برای تغییر به رمزگذاری ایمن کوانتومی هموار نمود.

شرکت ولز فارگو در سال 2019 میلادی با پتانسیل محاسبات کوانتومی آشنا شد. در آن دوران، این شرکت در حوزه خدمات مالی(فین تک) در حال بررسی مزایای بالقوه استفاده از محاسبات کوانتومی در توسعه هوش مصنوعی و تهدیدات رمزنگاری پسا کوانتومی بود و به طور مشترک با تیم های تحقیقاتی دانشگاهی کار می کرد. امروزه، شرکت ولز فارگو شریک شبکه کوانتوم IBM است که، در حال بررسی توسعه نرم افزارهای کاربردی عملی برای خدمات فناوری مالی، استفاده از فناوری‌ های کوانتومی IBM و همکاری با دانشمندان IBM و سایر اعضای شبکه است.

مزیت کوانتومی

مزیت کوانتومی به دو پدیده بسیار خاص خلاصه می‌ شود، که هر دو به کامپیوترهای کوانتومی اجازه می‌ دهند تا مشکلات غیرقابل حل برای رایانه های معمولی امروزی را حل کنند. اولی برهم نهی کوانتومی است، که توانایی یک سیستم کوانتومی برای نمایش چندین حالت با بیت های کلاسیک کمتر به طور همزمان است.

برهم نهی کوانتومی

این به یک کامپیوتر کوانتومی اجازه می‌ دهد مجموعه‌ ای از حالت‌ ها را به‌ طور تصاعدی بزرگتر نشان دهد، بنابراین به سیستم اجازه خواهد داد تا با مشکلات بسیار بزرگتری نسبت به رایانه‌ های سنتی مقابله نماید.

پدیده دوم درهم تنیدگی کوانتومی است. این پدیده زمانی اتفاق می‌ افتد که یک جفت کیوبیت می‌ توانند به روش‌ های علی عمل کنند، به این معنی که عملکرد روی یکی فوراً در حالت دیگری منعکس خواهد شد. پدیده درهم تنیدگی کوانتومی الگوهای ارتباطی جدیدی را در یک سیستم کوانتومی امکان پذیر می کند که، بسیار سریعتر از انتقال داده های کلاسیک است.

درهم تنیدگی کوانتومی

اگرچه این ممکن است بی اهمیت به نظر برسد، اما این کاهش عظیم در زمان انتقال حالت می تواند به طور تصاعدی سرعت کل سیستم را افزایش دهد. در نتیجه، کامپیوترهای کوانتومی می‌ توانند با مسائلی که کامپیوترهای سنتی کلاسیک قدرت حل آن‌ ها را ندارند، مانند مواردی که شامل مراحل بهینه‌ سازی پیچیده یا فرآیندهای تصادفی بسیار بزرگ (یعنی فرآیندهایی با درجه بالایی از رفتارهای تصادفی‌ شده) هستند، مقابله نمایند.

Chintan Mehta، مدیر فناوری دیجیتال و نوآوری در شرکت ولز فارگو می‌ گوید:

ما از منظر رمزنگاری ایمن کوانتومی وارد فناوری کوانتوم شدیم و سپس به سرعت به کشف اینکه چگونه برخی از تکنیک‌ های کوانتومی در یک محیط کلاسیک نیز بسیار مؤثر هستند، منشعب شدیم. همه باید از این منظر به کوانتوم فکر کنند. نه این که “چگونه می توانم یک کامپیوتر کوانتومی فوق العاده قدرتمند به دست بیاورم؟” اما آیا یک تکنیک کوانتومی وجود دارد که بتوانم از آن برای سریعتر کردن تکنیک‌ های محاسباتی و داده‌ای فعلی خود استفاده کنم؟

برای انواع موارد استفاده مالی، رویکردهای کوانتومی ممکن است پتانسیل زیادی برای افزایش بهره وری فراهم کنند. برای مثال، کامپیوترهای کوانتومی می‌ توانند روش های مونته‌ کارلو را برای تعیین سبد سهام بهینه در زمان چشمگیر اجرا کنند. شبیه‌ سازی‌ ها معاوضه ریسک و بازده در ترکیبی از سرمایه‌ گذاری‌ ها را برای ایجاد پورتفولیوی بر اساس اهداف مشتری و تحمل ریسک تحلیل می نمایند.

امنیت سایبری با قدرت کوانتومی

با افزایش قدرت محاسبات در دنیای کوانتومی، چالشی بسیار مهم برای بسیاری از چشم انداز رمزنگاری امروزی به وجود خواهد آمد. پروتکل‌ های رمزنگاری فعلی که از بیشتر ارتباطات و تراکنش‌ های خصوصی در سراسر جهان محافظت می نمایند (همه چیز از HTTPS، امضای دیجیتال، امضای گواهی‌ های امنیتی) از ساختارهای کلید نامتقارن (مانند جفت‌ های کلید مرتبط: یک کلید عمومی و یک کلید خصوصی) برای رمزگذاری و رمزگشایی استفاده می‌ کنند.

امنیت سایبری با قدرت کوانتومی

پرکاربردترین الگوریتم‌ های نامتقارن مبتنی بر مسائل ریاضی دشواری هستند، همانند فاکتورگیری اعداد بزرگ، که حل آن‌ ها حتی در قوی‌ ترین ابررایانه  امروزی ممکن است هزاران سال طول بکشد. اما این مورد برای کامپیوترهای کوانتومی صدق نمی‌ کند: با استفاده از الگوریتم Shor، آنها می‌ توانند یک افزایش تصاعدی در سرعت فاکتورسازی اول ایجاد کنند و با “حدس زدن” عوامل اصلی مورد استفاده در رمزگذاری در چند ساعت یا حتی چند دقیقه، زیرساخت کلیدی را بشکنند.

اگرچه رایانه‌ های کوانتومی با قابلیت اجرای الگوریتم Shor هنوز به صورت تجاری در دسترس عموم افراد نیستند، اما راه‌ حل‌ های امنیت سایبری ایمن کوانتومی اکنون می‌ توانند مزایای قابل توجهی را ارائه دهند. رمزگذاری ایمن کوانتومی به اندازه کافی قدرتمند است تا، از نفوذ حتی قوی ترین رایانه های کلاسیک یا کوانتومی جلوگیری نماید.

Chintan Mehta همچنین می گوید:

از نقطه نظر امنیتی، عدم درگیر شدن با قابلیت‌ های کوانتومی می‌ تواند شما را در معرض عوامل تهدیدی قرار دهد که مهارت‌ ها و منابع کوانتومی دارند، که می‌ تواند زیرساخت شما را به خطر بیندازد و به سرعت به اطلاعات سازمان یا شرکت شما دست یابد.

به هر حال پیامدهای امنیت سایبری در دنیای کوانتومی بسیار مهم هستند و حتما باید برای حل این مسئله فکری شود.