Riscurile semnificative asociate cu calculatoarele cuantice: „Un atac digital invizibil. Nu poți detecta rezultatele incorecte”
Cercetătorii au descoperit că atacatorii cibernetici ar putea „vandaliza” sistemele cuantice fără ca utilizatorii să aibă conștientizarea că au fost victime ale unui atac cibernetic, conform unui studiu recent publicat pe platforma ArXiv.
Experții în securitatea cibernetică care au realizat studiu avertizează că această vulnerabilitate va deveni din ce în ce mai relevantă pe măsură ce tehnologia cuantică avansează și este concepută pentru a susține simultan mai mulți utilizatori, informează NewScientist.
Utilizarea resurselor de calcul avansat este o practică obișnuită în domeniul informaticii, fie că este vorba de computere tradiționale sau supercomputere, fie de noile procesoare cuantice.
Computerele convenționale pot gestiona simultan aplicații pentru numeroși utilizatori datorită mecanismelor de securitate bine definite care izolează procesele și previn interferența între utilizatori.
Atacuri digitale fără urme evidente
În cazul calculatoarelor cuantice, situația nu este aceeași. Avinash Kumar de la Universitatea din Texas la Austin și echipa sa de cercetare au evidențiat că un individ cu intenții rele ar putea interveni în programele altor utilizatori care rulează pe aceeași platformă cuantică.
„Acest atac nu se concentrează pe furtul de date, ci pe actele de vandalism digital. Atacatorul nu extrage informații confidențiale, ci afectează rezultatele tuturor calculelor efectuate pe sistemul cuantic. Pericolul major este că victimele nu pot realiza că rezultatele sunt incorecte. Acestea par a fi corecte, deși sunt fundamental greșite. Dacă astfel de calcule sunt folosite în aplicații critice, efectele pot fi devastatoare”, afirmă Kumar.
Analiza vulnerabilității pe sisteme existente
Echipa de cercetare a testat această vulnerabilitate pe cinci calculatoare cuantice diferite gestionate de IBM.
Deși în prezent IBM nu permite accesul simultan al mai multor utilizatori pe același procesor cuantic, cercetătorii au creat un software care simulează acest scenariu. Rezultatele sunt alarmante, atacul reușind să altereze rezultatele în aproape 40% din cazuri.
Această demonstrație evidențiază un risc considerabil pentru viitorul calculului cuantic.
Pe măsură ce numărul de qubiți (unități de informație în computația cuantică, echivalente cu biții în calculul clasic) crește și sistemele devin mai puternice, partajarea resurselor va deveni o necesitate economică, amplificând astfel riscurile de securitate. Reprezentanții IBM nu au dorit să comenteze despre aceste rezultate.
Propunerea de soluție din partea cercetătorilor
O veste pozitivă este că cercetătorii au identificat deja o soluție posibilă.
În prezent, programele cuantice sunt realizate de mai multe ori pe același cip pentru a obține rezultate statistice valide.
Kumar și echipa sa sugerează implementarea unui sistem care să aloce aleatoriu aceste execuții pe cipuri diferite și în combinații variate, ceea ce ar reduce considerabil eficiența atacului.
„Este esențial să ne concentrăm asupra securității încă de acum”
Aleks Kissinger, cercetător în domeniul calculului cuantic la Universitatea Oxford, care nu a participat la acest studiu, recunoaște că interferența este deja o problemă majoră pentru calculatoarele cuantice supraconductoare, generând erori chiar și fără atacuri deliberate.
„Prioritatea actuală pentru industrie este să obțină rezultate productive pe orice tip de procesor cuantic, și problema utilizării simultane nu este încă prioritară”, explică Kissinger.
„Cu toate acestea, pe măsură ce tehnologia avansează, această vulnerabilitate va necesita atenție. Este înțelept să începem să considerăm aceste probleme de securitate acum, deoarece arhitecturile cuantice vor trebui, inevitabil, să facă față provocărilor legate de multiprogramare”, a conchis expertul în securitate cibernetică.
