Hva er greia med kvantesikre krypteringsalgoritmer?

At kvantedatamaskiner kommer til å være raskere en dagens teknologi, er ikke så vanskelig å akseptere, men hva er det med disse som er så problematisk for kryptografi? Det er nesten ti år siden vi var inne på temaet sist, så det skader ikke med en oppdatering.

I utgangspunktet er det ikke all kryptografi som får problemer; for symmetriske algoritmer som AES er det så langt konsensus for at det er tilstrekkelig å doble nøkkellengden for å være kvantesikker, dvs. i dag regnes en 128 bit nøkkel å være sikker med dagens teknologi, noe som medfører at en 256 bit nøkkel også er kvantesikker.

Problemet gjelder snarere asymmetriske algoritmer som RSA og Diffie-Hellman. Sikkerheten til RSA er basert på vanskeligheten av å faktorisere store tall, mens Diffie-Hellman baserer seg på vanskeligheten av å beregne diskrete logaritmer. Det viser seg at disse problemene mye enklere kan løses av en kvantedatamaskin, og dette får spesielt konsekvenser for digitale signaturer, som da kan forfalskes enkelt – noe som igjen betyr at man ikke lenger kan f.eks. verifisere ektheten til en programvareoppdatering.

For asymmetriske algoritmer kan man dessverre ikke løse problemet med å øke nøkkellengder, og det er derfor brukt mye energi de siste årene på å finne kvantesikre alternativer, f.eks. Lattice-basert kryptering. Imidlertid er dette fortsatt ganske ny teknologi, noe som betyr at mange foreløpig anbefaler såkalt hybride signaturer. Disse kombinerer både konvensjonelle digitale signaturer med kvantesikre signaturer på en slik måte at så lenge minst en av dem er sikre, vil signaturen være sikker.

Illustrasjon av Markus Winkler fra Pexels