گفتگوی مهر با معاون علمی رییس جمهور:
ورود ایران به رمزگشایی پساکوانتوم
پرتوبلاگ: معاون علمی رئیس دولت ضمن اشاره به ورود رسمی ایران به حوزه رمزگشایی پساکوانتومی، به تشریح ابعاد، لازمه ها، خاصیت های این فناوری نوین و همین طور روند جهانی آن پرداخت.
به گزارش پرتوبلاگ به نقل از مهر، با شتاب گرفتن تحولات جهانی در عرصه محاسبات کوانتومی و لزوم تعریف مجدد شاخصهای امنیت سایبری و محافظت از داده ها، ایران نیز همگام با کشورهای پیشرو جهان، گامهای راهبردی و اجرایی خویش را برای ورود به فناوری «رمزنگاری پساکوانتومی» برداشته است. در این راستا چند روز پیش تفاهم نامه همکاری مشترکی میان معاونت علمی، فناوری و اقتصاد دانش بنیان ریاست جمهوری و بانک مرکزی به امضا رسید؛ توافقی کلیدی و راهبردی که نقشه راه صیانت از تراکنش های مالی، سامانه های حیاتی و اطلاعات بانکی کشور را در مقابل ظرفیتهای رمزگشایی کامپیوتر های کوانتومی آینده ترسیم می کند.
یکی از محوری ترین بخش های این تفاهم نامه، آماده سازی و توسعه زیرساخت های آزمایشگاهی و زمینه های ارزیابی الگوریتم ها توسط معاونت علمی و بانک مرکزی است. با ورود به فناوری های کوانتومی، ایجاد سندباکس ها (محیط های آزمون) ضرورتی اجتناب ناپذیر به حساب می آید تا الگوریتم های تهیه شده از نظر صحت سنجی، قابلیت مقیاس پذیری و میزان تاب آوری در مقابل حملات به دقت سنجیده شوند. طبق هماهنگی های انجام شده، این لابراتوار مرجع پساکوانتومی در مرکز انفورماتیک بانک مرکزی مستقر خواهد شد.
حسین افشین معاون علمی، فناوری و اقتصاد دانش بنیان رییس جمهور، در گفت و گویی تفصیلی با گزارشگر مهر در امتداد تفاهم نامه منعقدشده میان بانک مرکزی و معاونت علمی ریاست جمهوری در عرصه رمزنگاری پساکوانتومی به تشریح ابعاد، ضرورتها، خاصیت های این فناوری نوین و روند جهانی پرداخته است.
مشروح این مصاحبه به شرح زیر است؛
رمزنگاری پساکونتوامی؛ الگوریتم های مقاوم در مقابل حمله کامپیوتر های کوانتومی
حسین افشین معاون علمی رئیس دولت ابتدا در تشریح مبانی رمزنگاری پساکوانتومی اظهار نمود: کامپیوتر های کوانتومی هنوز آن قدر قدرتمند نشده اند که امنیت بانکها و اینترنت امروز را در مقیاس عملی بشکنند، اما همین احتمال که در آینده بتوانند قسمتی از رمزنگاری رایج را بی اثر کنند، کافی بوده است تا دولت ها و شرکتهای بزرگ از حالا برای تغییر زیرساخت های امنیتی خود برنامه ریزی کنند. نام این مسیر جدید، «رمزنگاری پساکوانتومی» است؛ مجموعه ای از الگوریتم ها که مقرر است در مقابل توان محاسباتی کامپیوتر های کوانتومی آینده مقاوم باشند.
کارکرد زیرساختی رمزنگاری در سامانه ها و تبادلات دیجیتال امروز
معاون علمی رئیس دولت در رابطه با سازوکار رمزنگاری فعلی اظهار داشت: حدودا هر بار که وارد اینترنت بانک می شویم، خرید اینترنتی انجام می دهیم، یک پیام محرمانه می فرستیم یا سندی را بصورت دیجیتال امضا می نماییم، در پشت صحنه از الگوریتم های رمزنگاری استفاده می شود. این الگوریتم ها کمک می کنند اطلاعات در راه انتقال خوانده یا دستکاری نشوند، هویت طرفین قابل اعتماد باشد و امکان جعل یا تغییر داده ها کاهش پیدا کند.
وی اضافه کرد: بخش مهمی از این امنیت بر «رمزنگاری کلید عمومی» استوار است. الگوریتم هایی مانند RSA و روشهای مبتنی بر منحنی های بیضوی سال هاست برای تبادل کلید، امضای دیجیتال و محافظت از ارتباطات استفاده می شوند؛ اما مسئله زمانی جدی می شود که کامپیوتر های کوانتومی وارد تصویر می شوند.
اهمیت محاسباتی کامپیوتر کوانتومی و تفاوت بنیادین با پردازش کلاسیک
افشین در ادامه با تاکید بر چرایی اهمیت کامپیوتر های کوانتومی نیز اشاره کرد: کامپیوتر کوانتومی فقط یک کامپیوتر معمولیِ سریع تر نیست. این فناوری از خاصیت های فیزیک کوانتومی برای انجام برخی محاسبات بهره می گیرد و در بعضی مسایل خاص می تواند روشی کاملا متفاوت از کامپیوتر های کلاسیک داشته باشد.
وی افزود: امروز کامپیوتر های کوانتومی وجود دارند، اما هنوز در اندازه، پایداری و توان موردنیاز برای شکستن رمزنگاری رایج اینترنت یا شبکه های بانکی نیستند. با این وجود، از نظر نظری مشخص شده است که اگر در آینده کامپیوتر های کوانتومی خیلی قدرتمند و پایدار ساخته شوند، می توانند برخی مسایل ریاضی را که امنیت الگوریتم هایی مانند RSA و خیلی از روشهای مبتنی بر منحنی های بیضوی بر آنها تکیه دارد، خیلی سریع تر حل کنند.
معاون علمی رئیس دولت افزود: به زبان ساده، خیلی از قفل های دیجیتال امروز بدین سبب امن هستند که شکستن آنها با کامپیوتر های عادی زمان فوق العاده زیادی می برد. یک کامپیوتر کوانتومیِ به میزان کافی قدرتمند ممکنست در آینده بتواند تعدادی از این قفل ها را در مدت خیلی کوتاه تری باز کند. البته این تهدید شامل همه انواع رمزنگاری به یک اندازه نمی شود و بیشترین نگرانی متوجه رمزنگاری کلید عمومی است.
مفهوم رمزنگاری پساکوانتومی و قابلیت اجرا روی سخت افزارهای فعلی
وی در تعریف دقیق این فناوری تصریح کرد: رمزنگاری پساکوانتومی یا Post-Quantum Cryptography (PQC) به مجموعه ای از الگوریتم های رمزنگاری گفته می شود که برای مقاومت در مقابل حملات کامپیوتر های کوانتومی طراحی شده اند. نکته مهم این است که جهت استفاده از این الگوریتم ها احتیاجی به کامپیوتر کوانتومی نیست؛ رمزنگاری پساکوانتومی روی کامپیوتر های معمولی، سرورها، تلفن های همراه و سایر تجهیزات رایج قابل اجراست.
به گفته وی، واژه «پساکوانتومی» به این معنا نیست که این فناوری فقط بعد از ساخته شدن کامپیوتر های کوانتومی کاربرد خواهد داشت، بلکه منظور این است که این الگوریتم ها برای دنیایی طراحی شده اند که در آن کامپیوتر های کوانتومی توانمند از نظر رمزگشایی وجود دارند.
چرا ایمن سازی زیرساخت ها نیازمند اقدام فوری و پیشگیرانه است؟
افشین در جواب این پرسش که چرا باید از هم اینک به فکر رمزنگاری پساکوانتومی بود، اظهار داشت: ممکنست این پرسش مطرح شود که اگر هنوز کامپیوتر کوانتومی قادر به شکستن سامانه های بانکی ساخته نشده است، چرا باید از امروز برای آن هزینه کرد؟ پاسخ اصلی این است که تغییر زیرساخت رمزنگاری یک کشور، بانک یا شبکه بزرگ، پروژه ای ساده و کوتاه مدت نیست.
وی تشریح کرد: الگوریتم های رمزنگاری در لایه های مختلف سامانه های فناوری اطلاعات حضور دارند؛ از بانک ها، مراکز داده و شبکه های مخابراتی گرفته تا کارت های هوشمند، سامانه های دولتی، تجهیزات صنعتی، زیرساخت های حیاتی و سامانه های امنیتی. شناسایی این سامانه ها، بررسی وابستگی آنها به الگوریتم های فعلی، تغییر نرم افزارها، تعویض برخی تجهیزات، آزمایش راهکارهای جدید و هماهنگ سازی استانداردها ممکنست سال ها زمان ببرد. به همین دلیل، کشورها و سازمان های بزرگ ترجیح می دهند مهاجرت را قبل از آنکه خطر کوانتومی به مرحله عملی برسد شروع کنند.
تهدید امنیتی راهبرد «امروز جمع آوری کن، فردا رمزگشایی کن»
معاون علمی رئیس دولت ضمن اشاره به خطرات نگهداری داده ها بیان کرد: یکی از مهم ترین دلیلهای نگرانی، مفهومی است که در ادبیات امنیت سایبری با عنوان Harvest Now، Decrypt Later شناخته می شود. در این سناریو، یک مهاجم می تواند امروز اطلاعات رمزگذاری شده را رهگیری و ذخیره کند، حتی اگر درحال حاضر قادر به خواندن آنها نباشد؛ سپس چند سال بعد، در صورت دسترسی به کامپیوتر کوانتومی قدرتمند، ممکنست بتواند قسمتی از آن اطلاعات را رمزگشایی کند.
باید از امروز به فکر حفاظت از داده های نظامی، امنیتی و مالی باشیم
وی اضافه کرد: این تهدید برای داده هایی اهمیت بیشتری دارد که باید سال ها یا حتی دهه ها محرمانه باقی بمانند؛ مانند برخی اطلاعات نظامی، امنیتی، دولتی، زیرساختی یا مالی. ازاین رو مسئله فقط محافظت از اطلاعاتی نیست که در آینده تولید خواهند شد، بلکه قسمتی از نگرانی مربوط به اطلاعاتی است که همین امروز درحال تولید، انتقال و ذخیره شدن هستند.
افشین در جواب این شبهه که آیا همه رمزنگاری های فعلی بی استفاده می شوند، عنوان کرد: خیر؛ رایانش کوانتومی همه الگوریتم های رمزنگاری را به یک شکل تهدید نمی نماید. بیشترین نگرانی در رابطه با الگوریتم های کلید عمومی مانند RSA و خیلی از الگوریتم های مبتنی بر منحنی های بیضوی است. در مقابل، الگوریتم های رمزنگاری متقارن مانند AES همچنان قابل استفاده خواهند بود.
مهاجرت پساکوانتومی به معنای کنار گذاشتن همه زیرساخت های امنیت سایبری فعلی نیست
وی افزود: رایانش کوانتومی از نظر نظری می تواند قدرت حمله به الگوریتم های متقارن را نیز افزایش دهد، اما این وضعیت با مسئله RSA یکسان نیست و با انتخاب طول کلید مناسب میتوان سطح امنیت بالایی حفظ کرد. ازاین رو مهاجرت پساکوانتومی به معنای کنار گذاشتن همه زیرساخت های امنیت سایبری فعلی نیست، بلکه بیشتر صحبت از جایگزینی یا تقویت آن قسمتهایی است که در مقابل کامپیوتر های کوانتومی لطمه پذیرترند.
معاون علمی، فناوری و اقتصاد دانش بنیان رئیس دولت در رابطه با الگوریتم های مورد استفاده اظهار داشت: یکی از مهم ترین نهادهای فعال در این عرصه، مؤسسه ملی استاندارد و فناوری آمریکا (NIST) است. NIST از سال ۲۰۱۶ یک فرآیند بین المللی جهت بررسی و ارزیابی الگوریتم های مقاوم در مقابل حملات کوانتومی شروع کرد و دانشگاه ها، شرکتهای فناوری و متخصصان امنیت از کشورهای مختلف در ارزیابی این الگوریتم ها مشارکت داشتند.
رمزنگاری پساکوانتومی در امریکا وارد مرحله طراحی محصول و پیاده سازی عملی شده است
وی افزود: بعد از چندین سال بررسی، NIST در اوت ۲۰۲۴ اولین استانداردهای اصلی رمزنگاری پساکوانتومی را نهائی کرد که از مهم ترین آنها میتوان به ML-KEM برای سازوکار کپسوله سازی و برقراری کلید امن و ML-DSA برای امضای دیجیتال اشاره نمود. این تحول اهمیت زیادی دارد، برای اینکه نشان میدهد رمزنگاری پساکوانتومی دیگر فقط موضوعی دانشگاهی یا آزمایشگاهی نیست و وارد مرحله استانداردسازی، طراحی محصول و پیاده سازی عملی شده است.
وضعیت برنامه ریزی و نقشه های راه مهاجرت کوانتومی در کشورهای مختلف
افشین در رابطه با اقدامات بین المللی در عرصه تهدیدات کوانتومی اشاره کرد: در سالهای اخیر، کشورهای مختلف برنامه هایی برای آماده سازی زیرساخت های خود در مقابل تهدیدات کوانتومی آغاز نموده اند. البته همه آنها در یک مرحله نیستند؛ برخی در مرحله استانداردگذاری هستند، برخی نقشه راه مهاجرت منتشر نموده اند و برخی نیز آزمایش و پیاده سازی تدریجی را آغاز نموده اند.
وی ضمن اشاره به وضعیت آمریکا اظهار داشت: آمریکا یکی از پیشروترین کشورها در این عرصه است؛ NIST استانداردهای اصلی رمزنگاری پساکوانتومی را تدوین کرده و دولت آمریکا نیز برای مهاجرت سامانه های دولتی و امنیتی برنامه ریزی نموده است. در عرصه سامانه های امنیت ملی نیز نهادهایی مانند NSA برنامه هایی برای جایگزینی تدریجی الگوریتم های لطمه پذیر و استفاده از روشهای مقاوم در مقابل کوانتوم در دهه ۲۰۳۰ دارند. بنابراین، رمزنگاری پساکوانتومی در آمریکا از مرحله مطالعه عبور کرده و وارد مرحله استانداردسازی، برنامه ریزی مهاجرت و پیاده سازی تدریجی شده است.
برنامه بریتانیا برای مهاجرت به رمزنگاری پساکوانتومی تا ۲۰۳۵
معاون علمی رئیس دولت پیرامون رویکرد انگلستان در رابطه با مواجهه با تهدیدات کامپیوتر های کوانتومی توضیح داد و اظهار داشت: بریتانیا یکی از شفاف ترین نقشه های زمانی را منتشر نموده است. مرکز ملی امنیت سایبری بریتانیا (NCSC) از دولت، سازمان های بزرگ و زیرساخت های حیاتی خواسته است از هم اینک برای مهاجرت به رمزنگاری پساکوانتومی برنامه ریزی کنند. در نقشه راه این کشور، سازمان ها باید تا سال ۲۰۲۸ دارایی ها و سامانه های رمزنگاری خویش را شناسایی و برنامه مهاجرت را آماده کنند، تا حدود ۲۰۳۱ مهم ترین سامانه ها را منتقل کنند و هدف کلی، تکمیل بخش عمده مهاجرت تا حدود ۲۰۳۵ است.
درخواست کمیسیون اروپا از کشورهای عضو برای تهیه برنامه ملی رمزنگاری پساکوانتومی
وی درباب برنامه های اتحادیه اروپا بیان کرد: اتحادیه اروپا نیز در سطح سیاستگذاری کلان وارد این حوزه شده است؛ کمیسیون اروپا از کشورهای عضو خواسته برای مهاجرت هماهنگ به رمزنگاری پساکوانتومی برنامه ملی تهیه کنند تا دولت ها، زیرساخت های حیاتی و بخش های حساس کشورهای اروپائی بصورت هماهنگ و برمبنای استانداردهای مشترک بسمت فناوری های مقاوم در مقابل کوانتوم حرکت کنند. در ادامه نیز نقشه راه مشترکی برای هماهنگ سازی این مهاجرت در کشورهای عضو تهیه شده است.
فرانسه از رویکرد «هیبریدی» در دوره گذار به پساکوانتپمی حمایت کرده است
افشین به اقدامات آلمان و فرانسه نیز اشاره نمود و اظهار داشت: آلمان نیز در عرصه رمزنگاری پساکوانتومی فعال است. اداره فدرال امنیت اطلاعات آلمان (BSI) بر شناسایی وابستگی سامانه ها به رمزنگاری فعلی، تدوین نقشه مهاجرت و آماده سازی نهادهای دولتی و زیرساخت های حساس تاکید کرده است. رویکرد آلمان، مانند خیلی از کشورهای دیگر، بر مهاجرت تدریجی و استفاده از استانداردهای بررسی شده و قابل اعتماد استوار است. فرانسه نیز از سال ها قبل در رابطه با خطرات کوانتومی و لزوم آماده سازی زیرساخت های رمزنگاری راهنما منتشر نموده است. آژانس امنیت سایبری فرانسه (ANSSI) خصوصاً بر محافظت از اطلاعاتی تاکید دارد که باید برای سالهای طولانی محرمانه باقی بمانند. فرانسه همینطور از رویکرد «هیبریدی» در دوره گذار حمایت کرده است که در آن، رمزنگاری کلاسیک و پساکوانتومی با طراحی مناسب در کنار یکدیگر استفاده می شوند تا ریسک مهاجرت ناگهانی کم شود.
مهاجرت پساکوانتومی به یک روند بین المللی تبدیل گشته است
وی تاکید کرد: مبحث به چند کشور بزرگ محدود نیست و نهادهای امنیت سایبری کشورهای مختلف اروپائی در سالهای اخیر بیانیه ها، سفارش ها و برنامه های مشترکی در رابطه با ضرورت آمادگی برای مهاجرت پساکوانتومی منتشر نموده اند. بنابراین، میتوان گفت این مساله حال به یک روند بین المللی تبدیل گشته است؛ هرچند میزان آمادگی و سرعت اجرای برنامه ها در کشورها یکسان نیست.
مراحل عملیاتی پیاده سازی و استقرار رویکرد رمزنگاری هیبریدی
معاون علمی رئیس دولت در رابطه با چگونگی اجرای این فرایند عنوان کرد: مهاجرت پساکوانتومی معمولا یک پروژه چندساله است. مرحله نخست این است که یک سازمان بداند دقیقا در کجا از رمزنگاری استفاده می نماید. یک بانک یا شرکت بزرگ ممکنست صدها یا هزاران سامانه داشته باشد که به گواهی دیجیتال، امضای الکترونیکی VPN، TLS، HSM، سامانه های پرداخت یا مدیریت کلید وابسته اند. بعد از شناسایی این سامانه ها، باید مشخص شود کدام یک حساس ترند و در اولویت مهاجرت قرار دارند.
وی افزود: در مرحله بعد، الگوریتم ها و محصولات جدید در محیط های آزمایشی بررسی می شوند تا سرعت، امنیت، سازگاری و تأثیر آنها بر سامانه های موجود سنجیده شود. در خیلی از موارد، دوره ای از مهاجرت «هیبریدی» درنظر گرفته می شود که در این مدل، رمزنگاری کلاسیک و پساکوانتومی با طراحی مناسب در کنار یکدیگر استفاده می شوند تا ریسک دوره گذار کم شود. بالاخره، با بلوغ استانداردها و محصولات، الگوریتم های لطمه پذیر قدیمی بتدریج کنار گذاشته می شوند.
ارزیابی سطح فوریت تهدید و ضرورت تدوین نقشه مهاجرت سامانه ها
افشین در جواب این پرسش که آیا خطر کوانتومی فوری است، اشاره کرد: خیر؛ هم اکنون هیچ کامپیوتر کوانتومی شناخته شده ای وجود ندارد که بتواند رمزنگاری اصلی اینترنت یا شبکه های بانکی را در مقیاس عملی بشکند؛ ازاین رو نباید تصور کرد که RSA یا بانکداری اینترنتی مقرر است در آینده نزدیک ناگهان ناامن شود. اما منتظر ماندن تا آن زمان که چنین کامپیوتری ساخته شود نیز منطقی نیست، برای اینکه مهاجرت زیرساخت های بزرگ ممکنست سال ها زمان ببرد. به همین دلیل، سفارش اصلی نهادهای امنیتی و استانداردگذاری این است که سازمان ها از هم اینک دارایی های رمزنگاری خویش را شناسایی کنند، برنامه مهاجرت تهیه کنند و امکان استفاده از استانداردهای پساکوانتومی را بتدریج فراهم سازند.
رمزنگاری پساکوانتومی؛ مقاوم سازی پیشگیرانه زیرساخت ها در مقابل زلزله فناوری
معاون علمی، فناوری و اقتصاد دانش بنیان رئیس دولت تاکید کرد: رمزنگاری پساکوانتومی را میتوان نسل جدیدی از قفل های دیجیتال دانست. قفل های دیجیتال فعلی برای کامپیوتر های امروز خیلی قدرتمند هستند، اما تعدادی از آنها ممکنست در مقابل کامپیوتر های کوانتومی خیلی پیشرفته آینده لطمه پذیر شوند. به همین دلیل، محققان و نهادهای استانداردگذاری الگوریتم هایی طراحی نموده اند که انتظار می رود در مقابل چنین حملاتی مقاوم باشند. حرکت بسمت این فناوری به معنای وجود یک بحران فوری نیست؛ بلکه یک مهاجرت پیشگیرانه، زیرساختی و طولانی مدت است.
وی تصریح کرد: رمزنگاری پساکوانتومی را میتوان به مقاوم سازی یک ساختمان در مقابل زلزله تشبیه کرد؛ ممکنست ندانیم زلزله دقیقا چه زمانی رخ خواهد داد، اما اگر بدانیم سازه فعلی در مقابل یک زلزله بزرگ لطمه پذیر است، منطقی است مقاوم سازی را قبل از وقوع آن شروع نماییم.
بطور خلاصه این الگوریتم ها کمک می کنند اطلاعات در راه انتقال خوانده یا دستکاری نشوند، هویت طرفین قابل اعتماد باشد و امکان جعل یا تغییر داده ها کاهش پیدا کند. به این جهت مسئله فقط صیانت از اطلاعاتی نیست که در آینده تولید خواهند شد، بلکه قسمتی از نگرانی مربوط به اطلاعاتی است که همین امروز در حال تولید، انتقال و ذخیره شدن هستند. البته همه آنها در یک مرحله نیستند؛ برخی در مرحله استانداردگذاری هستند، برخی نقشه راه مهاجرت منتشر نموده اند و برخی نیز آزمایش و پیاده سازی تدریجی را شروع نموده اند.
منبع: partoblog.ir
این مطلب پرتوبلاگ را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب