Raccogli Ora, Decifra Dopo: La Minaccia Quantistica Spiegata

Il “Harvest Now, Decrypt Later” (Raccogli Ora, Decifra Dopo) è una strategia di hacking basata sulla convinzione che il mondo sia a pochi anni dal raggiungimento di un calcolo quantistico accessibile. Questi computer sono migliaia di volte più potenti rispetto alle opzioni tradizionali. Di conseguenza, saranno in grado di smantellare gran parte della crittografia migliore di oggi. Ecco cosa devi sapere.

Quantum Computers Excel at Specific Tasks

I computer quantistici sono qui e, in alcuni casi, sono più potenti dei migliori supercomputer del mondo. Più specificamente, sono efficaci solo per determinati compiti perché possono eseguire algoritmi su larga scala in parallelo. Per esempio, i computer quantistici possono condurre attività di ottimizzazione in minuti, compiti che richiederebbero giorni ai migliori supercomputer.

Compiti come il campionamento di circuiti casuali richiederebbero Frontier, un supercomputer leader, più di 47 anni per essere completati. Lo stesso compito è stato completato da un sistema quantistico in 6 secondi – risultato ottenuto nel 2019, quando il processore Sycamore di Google ha completato un compito di campionamento di circuiti casuali in pochi secondi, compito che Google aveva stimato richiederebbe molto più tempo ai supercomputer classici. Tuttavia, questo benchmark è stato oggetto di dibattito e i miglioramenti negli algoritmi classici hanno ridotto il divario.

Harvest Now, Decrypt Later (HNDL)

Man mano che i computer quantistici diventano più stabili e accessibili, portano con sé una serie di vantaggi, ma anche diversi rischi per le infrastrutture e le misure di sicurezza attuali. Il metodo Hack Now Decrypt Later si verifica quando gli aggressori ottengono copie di dati crittografati da decifrare in una data successiva.

L’idea di HNDL ha iniziato a guadagnare trazione all’inizio del 2010, quando le criptovalute e altri protocolli avanzati hanno iniziato a decollare. Questi sistemi utilizzavano metodi di crittografia avanzati basati su lunghe equazioni matematiche che richiedono enormi quantità di tempo per essere violate con la tecnologia odierna.

Tuttavia, gli hacker HNDL non vogliono rompere la crittografia oggi. Invece, il loro obiettivo è conservare i dati fino a una data futura in cui i computer quantistici saranno ampiamente disponibili. Questa strategia consentirebbe agli hacker di sfruttare protocolli chiave come l’algoritmo di Shor per smantellare strategie di crittografia chiave come ECC (Elliptic Curve Cryptography) e la codifica RSA.

Shor’s Algorithm

Al centro di questa capacità c’è un’equazione chiamata algoritmo di Shor. L’algoritmo di Shor è stato inventato da Peter Shor nel 1994 come modo per fattorizzare grandi interi su sistemi quantistici. Questa capacità consente al sistema di sconfiggere i metodi di crittografia tradizionali che richiederebbero decenni a un sistema regolare, rendendo metodi come la crittografia RSA obsoleti.

Edward Snowden

La prima rivelazione di questa strategia di hacking è emersa nel 2013 quando Edward Snowden è fuggito dagli Stati Uniti per timori di sicurezza dopo aver rivelato l’entità della sorveglianza civile della NSA. Nelle sue rivelazioni, documenta come l’organizzazione rubasse regolarmente dati crittografati con l’obiettivo esplicito di utilizzare tecnologie future per violare la crittografia.

Fonte – Freedom of the Press

Il concetto ha guadagnato più rilevanza quando il crittografo di spicco Michele Mosca e altri hanno parlato di come i computer quantistici renderebbero obsoleta la crittografia e‑commerce odierna. Questa improvvisa rivelazione, unita ai recenti progressi nel calcolo quantistico, ha spinto governi e corporation a istituire strategie di migrazione d’emergenza.

The Risk is Real and Happening Today

Sebbene non sia possibile ottenere statistiche affidabili sugli attacchi HNDL a causa della loro natura tecnica, i rischi rimangono diffusi. Secondo i sondaggi Deloitte, HNDL dovrebbe essere la principale preoccupazione per qualsiasi azienda o organizzazione in possesso di dati sensibili a lungo termine.

Vulnerable Data Types

Per capire perché questo metodo di hacking è così pericoloso, è necessario prima osservare i tipi di dati che vengono bersagliati. Questi hacker non cercano dati a breve termine. Invece, il loro focus è su informazioni chiave a lungo termine come dati finanziari e sanitari regolamentati.

Ci sono anche crescenti segnalazioni di questo metodo di hacking utilizzato su proprietà intellettuale, segreti commerciali aziendali, programmi governativi e strategie di difesa. Tutti questi elementi mantengono valore nel tempo, con alcuni che guadagnano rilevanza man mano che passa il tempo.

Q-Day

Questi hacker stanno aspettando il Q‑day. Questo termine descrive il punto di svolta in cui i computer quantistici diventano capaci di violare quasi tutti i metodi di crittografia più vecchi. Questo ipotetico punto di inflessione dipende da computer quantistici rilevanti dal punto di vista crittografico (CRQC) che supportino funzioni di qubit stabili in grado di risolvere algoritmi crittografici asimmetrici.

Secondo gli analisti, il Q‑day si avvicina sempre più alla realtà. Alcuni analisti lo collocano già quest’anno, mentre altri credono che ci sia ancora un decennio di tempo per aziende e governi per prepararsi. Tuttavia, tutti concordano sul fatto che le prime stime di un Q‑day negli anni 2050 fossero troppo ottimistiche.

Why Harvest Now Decrypt Later Is a Real Threat

Attualmente, i computer quantistici sono estremamente rari e costosi da mantenere. Di conseguenza, sono disponibili solo per nazioni con strutture di apprendimento avanzate e istituzioni in grado di supportare i requisiti del dispositivo.

Tuttavia, man mano che la tecnologia e il prezzo per mantenere questi dispositivi diminuiscono, più nazioni e organizzazioni acquisteranno e opereranno dispositivi quantistici. Questa rivelazione non è sfuggita agli hacker statali, i quali hanno intensificato il furto di dati crittografati a lungo termine. Purtroppo, HNDL non lascia una traccia come le violazioni di dati tradizionali fino a quando i dati non sono già stati decifrati.

È degno di nota che gli ingegneri hanno individuato alcuni modi per rendere più rapida la rilevazione delle infiltrazioni, incluso il monitoraggio di volumi anomali di esfiltrazione. Questo scenario significa che non c’è modo di sapere quali dati siano già stati rubati e siano in attesa di essere accessi in futuro.

How to Protect Your Data

Dato il ritmo con cui questi dispositivi si stanno sviluppando e la loro prevista accessibilità entro la fine del decennio, è importante che organizzazioni e imprese imparino a rimanere protette. Uno dei primi passi del processo è fare un inventario di tutti i loro asset crittografici.

Post-Quantum Cryptography (PQC)

Questo passo consente di creare un elenco di asset che devono essere migrati verso opzioni di crittografia post‑quantistica (PQC). L’elenco dovrebbe indicare l’asset e la sua crittografia. Dovrebbe inoltre includere una durata e vettori di esposizione che tengano conto della rilevanza dei computer quantistici.

Le aziende possono utilizzare metriche come il sistema di punteggio HNDL per vedere quali dati sono a più alto rischio. Questa valutazione dovrebbe poi essere incrociata con i dati di hacking attuali per garantire che le informazioni più preziose e ricercate rimangano una priorità. L’obiettivo di questo approccio è assicurare che la tua impresa utilizzi solo crittografia con una durata di vita di +10 anni.

NIST’s PQC Standards

Il National Institute of Standards and Technology (NIST) è stato fondato nel 1901 come agenzia del Dipartimento del Commercio. Il suo obiettivo è creare standard che aiutino a guidare l’innovazione mantenendo protezioni per i consumatori e la sicurezza.

Uno dei suoi ruoli chiave è stabilire standard di sicurezza per l’industria tecnologica nell’ambito dell’iniziativa Cybersecurity Framework (CSF).  Questo framework è stato fondamentale per le aziende che cercano indicazioni su come rimanere al sicuro nel futuro del calcolo quantistico.

Ad esempio, il gruppo ha introdotto diversi standard di crittografia post‑quantistica (PQC), tra cui FIPS 203‑205, ML‑KEM, ML‑DSA e SLH‑DSA. Questi metodi di crittografia hanno subito test quantistici nelle strutture del gruppo, garantendo che siano resistenti ad attacchi futuri.

Cryptographically Relevant Quantum Computer

Il termine Cryptographically Relevant Quantum Computer (CRQC) si riferisce a un sistema che possiede capacità quantistiche ed è tollerante ai guasti. Inoltre, può supportare l’algoritmo di Shor su larga scala. È importante notare che questo dispositivo è ancora lontano.

Ci sono alcuni ostacoli tecnici che gli ingegneri stanno lavorando instancabilmente per superare al fine di portare i CRQC sul mercato. Per esempio, questi dispositivi devono supportare migliaia di qubit logici. Questo compito è più facile a dirsi che a farsi, poiché i qubit logici sono costruiti da milioni di qubit fisici usando codici di correzione degli errori per eliminare la decoerenza.

Attualmente, la decoerenza è ancora un fattore limitante importante nella progettazione dei computer quantistici. Tuttavia, ci sono stati recenti progressi che potrebbero rendere questi dispositivi una realtà entro i prossimi cinque anni.

Which Countries Are Conducting HNDL Operations?

Ci sono molte nazioni sospettate di condurre operazioni HNDL. Edward Snowden ha rivelato che le agenzie statunitensi hanno utilizzato questo metodo per molti anni per raccogliere informazioni che un giorno potrebbero essere usate per tracciare o categorizzare i cittadini statunitensi.

China, Russia, North Korea

Non sorprende che Cina, Russia e Corea del Nord siano coinvolte in presunti schemi HNDL contro nazioni. In un caso, la Cina è accusata di furto di proprietà intellettuale da aziende della difesa, consentendo loro di catturare grandi quantità di dati che un giorno potrebbero essere decifrati.

Cryptocurrencies

Il settore blockchain in particolare ha investito molto per prepararsi al Q‑day. I computer quantistici possono potenzialmente rompere la crittografia a curva ellittica (ECDSA), che è il nucleo di diversi progetti leader come Bitcoin ed Ethereum.

Uno dei principali problemi è che i computer quantistici sono sufficientemente potenti da prendere le chiavi pubbliche esposte e determinare l’equazione per sbloccare le chiavi private in minuti. Questo passaggio richiederebbe decenni o più ai computer tradizionali. Di conseguenza, diversi progetti stanno integrando protezioni quantistiche.

How Blockchains Can Prevent Quantum Attacks

Esistono diversi modi in cui le blockchain possono mettere in sicurezza la loro difesa contro gli attacchi dei computer quantistici. In particolare, alcuni progetti sono già quantum‑proof, con la prima criptovaluta a integrare queste protezioni che è stata il Quantum Resistant Ledger nel 2018.

Curiosamente, questa blockchain integra diverse nuove tecnologie, inclusa un sistema di firme basate su hash approvato da NIST. Il progetto abbina questa tecnologia a un XMSS (eXtended Merkle Signature Scheme) per garantire protezione.

What About Traditional Projects Like Bitcoin

La maggior parte delle blockchain non è attualmente protetta contro le minacce quantistiche. Di conseguenza, dovranno apportare cambiamenti più drastici per garantire la protezione. Questi cambiamenti richiederanno inevitabilmente un hard fork poiché altereranno gli algoritmi di base dei progetti.

Bitcoin Core Resistant Towards Upgrades to Consensus

Bitcoin Core è noto per il suo desiderio di mantenere intatto l’algoritmo di consenso per garantire stabilità, consenso e retro‑compatibilità. Nonostante una forte resistenza a qualsiasi hard fork, ci sono state proposte di protezione quantistica e persino hard fork che si sono verificati.

National Security Risks

C’è anche un numero crescente di analisti di sicurezza che continuano a suonare gli allarmi riguardo agli attacchi HNDL ai più alti livelli di governo. Elementi come discussioni diplomatiche, operazioni militari passate, reti clandestine e persino progetti di difesa potrebbero diventare ampiamente disponibili dopo il Q‑day.

Questa tecnologia ha il potenziale di esporre segreti che il governo ha protetto per decenni. Questa capacità include la possibilità di decodificare transazioni governative confidenziali e altre operazioni finanziarie altamente sensibili.

How Long Do You Have to Prepare for Q-Day

Non esiste una data fissa in cui gli sviluppatori di computer raggiungeranno un CRQC funzionante, e gli analisti rimangono divisi nelle loro previsioni. Sul lato più conservatore, la maggior parte degli esperti lo colloca oltre il 2035. Interessante, questa proiezione è in linea con la roadmap di scaling di IBM.

L’altro estremo dello spettro include coloro che credono che la tecnologia possa essere raggiunta entro i prossimi cinque anni, con un impatto diffuso percepito all’inizio degli anni 2030. Questi analisti puntano ai recenti progressi nei computer quantistici che hanno creato qubit più stabili e chip più potenti.

Companies Leading the Post-Quantum Security Migration

Una lista crescente di organizzazioni e imprese ha preso l’iniziativa per prevenire futuri sforzi di hacking quantistico. Queste aziende continuano a spendere enormi somme di denaro nella ricerca e nel test dei loro sistemi per prevenire perdite miliardarie in futuro.

IBM

IBM (IBM ) rimane un pioniere nei sistemi quantistici tolleranti ai guasti. L’azienda ha investito molto nello sviluppo di strumenti di gestione automatizzata della crittografia come il Guardium Cryptography Manager per prevenire attacchi futuri. È anche impegnata a raggiungere la piena conformità agli standard NIST PQC entro la fine del 2026

È notevole che IBM abbia un vantaggio distintivo poiché è attiva nel settore del calcolo quantistico, consentendole di ottenere insight diretti. Inoltre, l’azienda ha iniziato i test sul suo ultimo sistema Condor da 1.121 qubit. Ogni iterazione dei loro chip aggiunge più qubit, avvicinando il Q‑day.

IBM stima di raggiungere 2.000 qubit logici nel suo chip Blue Jay. Questa densità posizionerebbe il chip a soli 372 qubit logici dal limite Shor RSA‑2048, potenzialmente rendendolo il primo Cryptographically Relevant Quantum Computer.

Harvest Now, Decrypt Later – Do We Need to Worry?

Sì, la prospettiva che i computer quantistici possano annientare secoli di crittografia da un giorno all’altro è un problema importante e reale che merita la tua attenzione. Tuttavia, esistono ancora molte barriere tecniche che la tecnologia deve superare prima di raggiungere questo stato. Di conseguenza, hai almeno cinque anni per rendere i tuoi database resistenti al quantum.

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