Twee nieuwe wetenschappelijke analyses wijzen erop dat quantumcomputers veel sneller dan verwacht in staat zullen zijn om de huidige internetencryptie te doorbreken. Volgens newscientist.com zou de grootste bestaande quantumcomputer al meer dan halverwege de benodigde capaciteit zijn om cryptografische systemen te kraken.
Elliptische curve-encryptie onder vuur
De studies richten zich op een veelgebruikte encryptiemethode gebaseerd op het elliptic curve discrete logarithm problem (ECDLP). Deze wiskundige techniek wordt momenteel toegepast voor het beveiligen van internetcommunicatie, waaronder banktransacties en vrijwel alle grote cryptocurrencies zoals bitcoin. Hoewel conventionele computers nauwelijks in staat zijn deze encryptie te doorbreken, weten onderzoekers sinds de jaren negentig dat quantumcomputers daar geen moeite mee zouden hebben.
Wat het probleem jarenlang theoretisch hield, was de technische onmogelijkheid om een voldoende grote quantumcomputer te bouwen. Die situatie verandert nu in rap tempo.
Dramatische vooruitgang in quantumtechnologie
De ontwikkeling gaat op twee fronten sneller dan verwacht. Enerzijds hebben onderzoekers de quantumalgoritmen geoptimaliseerd, waardoor er minder rekenkracht nodig is. mit.edu was in 2019 nog een schatting van 20 miljoen qubits nodig om de RSA-2048 encryptiemethode te kraken. In februari 2024 was dat aantal teruggebracht tot slechts 100.000 qubits.
Anderzijds maken quantumcomputers zelf een enorme groei door. Waar state-of-the-art machines in 2019 nauwelijks 50 qubits bereikten, beschikken de grootste quantumcomputers vandaag over meer dan 1000 qubits. De grootste qubit-array telt inmiddels 6100 qubits, hoewel deze nog niet voor daadwerkelijke berekeningen is ingezet.
'Q-Day' nadert sneller dan gedacht
Cybersecurityexperts spreken over 'Q-Day' – de dag waarop een quantumcomputer voor het eerst de meest gebruikte encryptiemethoden kan kraken. wired.com schat een meerderheid van beveiligingsdeskundigen de kans op één op drie dat Q-Day voor 2035 plaatsvindt.
theguardian.com dat quantumcomputers mogelijk al in 2029 in staat zullen zijn om huidige encryptiesystemen te hacken. Het techbedrijf riep banken, overheden en technologieleveranciers op om hun beveiligingssystemen te upgraden, omdat de huidige systemen binnenkort verouderd zullen zijn.
'Harvest now, decrypt later'-strategie
Een bijzonder zorgwekkend aspect is de zogenaamde 'harvest now, decrypt later'-strategie. Kwaadwillende partijen zouden nu al versleutelde gegevens kunnen verzamelen en opslaan, om deze later te ontcijferen zodra een krachtige quantumcomputer beschikbaar komt. Dit betekent dat gevoelige informatie die vandaag wordt verstuurd, over enkele jaren alsnog kwetsbaar kan worden.
tcg.com dat organisaties nu al moeten beginnen met de overgang naar post-quantum cryptografie (PQC). Op basis van richtlijnen van het Amerikaanse National Institute of Standards and Technology (NIST) zou deze migratie vóór 2035 voltooid moeten zijn om gevoelige data veilig te houden.
Internationale quantumrace
De ontwikkeling van quantumcomputers vindt wereldwijd plaats, met onderzoekslabs in onder meer Santa Barbara, Seattle en naar verluidt ook geheime faciliteiten in de Chinese bergen. De race om als eerste een werkbare quantumcomputer te bouwen heeft niet alleen wetenschappelijke, maar ook grote geopolitieke en economische implicaties.
De dreiging strekt zich uit tot vrijwel alle aspecten van het digitale leven: e-mails, tekstberichten, locatiegegevens, bitcoin-wallets, politierapporten, medische dossiers, energiecentrales en het mondiale financiële systeem zouden allemaal kwetsbaar kunnen worden.
Hoewel de precieze timing onzeker blijft, is de consensus onder experts duidelijk: de overgang naar quantumbestendige encryptie is geen kwestie van óf, maar van wanneer. Organisaties die nu nog niet beginnen met voorbereidingen, lopen het risico achter de feiten aan te lopen wanneer Q-Day daadwerkelijk aanbreekt.