Криптография на основе решеток: поворотный момент после квантовой механики.

Передовая криптография — это скрытая система безопасности, лежащая в основе большей части современного цифрового мира.

Именно так обеспечиваются безопасность цифровых финансовых транзакций, военные могут поддерживать связь в сложных многодоменных операциях без вмешательства противника, а также безопасно хранить данные компаний и потребителей. И, конечно же, это также основа криптовалют, как следует из их названия.

В его ядре, Криптография — это математическая наука о кодировании ценных данных таким образом, чтобы их невозможно было взломать.Таким образом, прочитать или обработать его смогут только предполагаемые получатели. Поскольку это, по сути, математическая и вычислительная задача, вполне логично, что более мощный компьютер может взломать уровни шифрования, ранее считавшиеся безопасными.

Это серьезная проблема, связанная с появлением квантовых компьютеров, которые, как предполагается, в тысячи и миллионы раз эффективнее обычных компьютеров в решении определенных задач, включая взлом шифрования. Поскольку квантовые компьютеры становятся все более мощными с очень высокой скоростью, возрастает потребность в «постквантовом» шифровании — методах шифрования, устойчивых к воздействию квантовых компьютеров.

Это уже не просто теоретическая проблема, поскольку в 2026 году новые законы вынуждают американские банки переходить на новый тип математических вычислений (криптография на основе решеток – LBC), который не под силу решить даже сверхбыстрому квантовому компьютеру.

Механика квантовой дешифровки: за пределами классических ограничений

Алгоритм Шора и конец безопасности RSA/ECC

Квантовые компьютеры способны использовать «Алгоритм Шора«Чтобы преодолеть проблемы факторизации целых чисел и дискретного логарифма, лежащие в основе современной интернет-безопасности».

Если квантовые компьютеры начнут работать с достаточным количеством функциональных кубитов, число которых быстро растет с каждым годом, это будет означать, что никакие данные не будут защищены от хакеров, как и любые цифровые учетные записи.

Это особенно проблематично, поскольку будущие квантовые компьютеры смогут взломать шифрование данных, которые собираются сегодня, даже если они по-прежнему не поддаются взлому, но могут быть расшифрованы позже — метод, называемый «Сбор данных сейчас, расшифровка позже» (HNDL).

Таким образом, даже если квантовые компьютеры сегодня не способны взламывать шифрование, данные уже сегодня нуждаются в защите от квантовых атак, чтобы методы HNDL не смогли раскрыть пароли, конфиденциальные данные, медицинские записи, государственные секреты или другую важную информацию через несколько лет.

Это также мгновенно уничтожит все криптовалюты и финансовую систему в целом, поскольку теперь можно будет подделывать защищенные транзакции, а любые активы, хранящиеся в цифровом реестре, окажутся под угрозой как в блокчейне, так и в традиционных финансах.

Что такое криптография на основе решеток (LBC)? Математика для постквантового мира.

Криптография на основе решеток использует математический объект, называемый решеткой. Решетки — это правильные, повторяющиеся сетки точек в пространстве, подобно листу миллиметровой бумаги, который тянется бесконечно, но это не просто двумерное пространство, поскольку оно существует в сотнях или тысячах измерений. Решетка — это

Для шифрования вы начинаете с заданной точки сетки, немного отходите от нее (добавляя случайный «шум») и сообщаете это новое местоположение. Шум делает практически невозможным для злоумышленника определить, какая исходная точка сетки была использована («правильная»: расшифрованные данные), но авторизованные пользователи с «секретным ключом» могут удалить шум.

Расшифровка с помощью правильного ключа не требует больших вычислительных затрат, поэтому это эффективный метод. Однако этот метод шифрования относится к математической форме, в которой квантовые компьютеры не обладают особыми преимуществами.

Традиционные криптографические методы, такие как RSA и ECC, основаны на периодических структурах в группах, которые алгоритм Шора может эффективно решить, найдя их «период». В отличие от них, криптография на основе решеток не опирается на такие структуры.

(Более подробную информацию об этой технологии можно найти в «Криптография на основе решеток для начинающих«(опубликовано Международной ассоциацией криптологических исследований – IACR)»

Защита американских финансов от квантовых эффектов: переход к постквантовым стандартам.

Требования PQC к 2026 году: соответствие стандартам FIPS 203, 204 и NSM-10.

В 2024 году Национальный институт стандартов и технологий (NIST) завершил разработку трех различных стандартов постквантовой криптографии (PQC):

• FIPS 203 – ML-KEM – Механизм инкапсуляции ключей (KEM), основанный на решеточной криптографии, предназначенный в качестве основного строительного блока для квантово-безопасного установления ключей (например, в TLS или VPN).
• FIPS 204 – ML-DSA – Основная схема цифровой подписи, также основанная на архитектуре lattice, предназначенная для таких сценариев использования, как подписание программного обеспечения, сертификатов и аутентификации.
• FIPS 205 – SLH-DSA – Схема подписи на основе хеширования без сохранения состояния, намеренно построенная на различных предположениях в качестве «резервной» на случай, если будущие исследования выявят слабые места в системах на основе решеток.

Источник: NIST

Таким образом, с тех пор криптография на основе решеток стала официальным стандартом, на основе которого должны разрабатываться будущие криптографические методы.

Меморандум о национальной безопасности № 10 (NSM-10)В документе, изданном в 2022 году, федеральным агентствам США предписывается перейти к криптографии, устойчивой к квантовым атакам, к 2035 году. Хотя теоретически это устанавливает цель на 2035 год, в 2026 году уже были введены новые правила внедрения криптографии на основе решеток в финансовую систему США.

«Продолжающийся прогресс в исследованиях в области квантовых вычислений, проводимых академическими кругами, промышленностью и некоторыми правительствами, свидетельствует о том, что концепция квантовых вычислений в конечном итоге будет реализована. Следовательно, сейчас самое время планировать, готовиться и закладывать в бюджет средства для эффективного перехода к квантово-устойчивым (QR) алгоритмам, чтобы обеспечить дальнейшую защиту систем национальной безопасности (NSS) и связанных с ними активов».

АНБ – Коммерческий набор алгоритмов национальной безопасности 2.0

Так, Закон о готовности к кибербезопасности квантовых вычислений и Распоряжение 14306 Приоритетной задачей стало приобретение продуктов с поддержкой PQC к январю 2026 года. Коммерческий набор алгоритмов национальной безопасности 2.0 (CNSA 2.0) Согласно действующему постановлению, все новые системы национальной безопасности США должны быть квантово-устойчивыми к январю 2027 года.

Это означает, что регулирующие органы, такие как Управление контролера денежного обращения (OCC) и Федеральная резервная система, оказывают давление на финансовые системы с высоким уровнем риска, требуя от них достижения гибкости в отношении криптовалют к концу 2026 года.

Таким образом, если раньше основное внимание регулирующих органов уделялось готовности, то теперь они переключились на требование измеримого выполнения.

Это не только требование США, но и глобальная инициатива, как подтвердила группа экспертов G7 по кибербезопасности. что 2026 год является обязательным началом оценки рисков и планирования в глобальном финансовом секторе., и Европейская комиссия также установила конец 2026 года. в качестве рубежа, на котором все государства-члены должны запустить национальные планы перехода к системе PQC.

Внедрение PQC: инвентаризация, планы развития и криптогибкость для банков.

Это растущее давление приводит к предъявлению высоких требований ведущими финансовыми институтами США.

Это включает в себя «демонстрируемую готовность к концу 2026 года», когда, как ожидается, американские банки завершат два важных этапа:

• Полный перечень товаров Во всех местах используется шифрование, что позволяет четко видеть, что именно нуждается в обновлении.
• Планы перехода: Официально утвержденные советом директоров планы перехода от систем высокого риска к криптографии, устойчивой к квантовым атакам, в частности, к стандартам криптографии на основе решеток, одобренным NIST.
• Возможность обновленияБанки вынуждены внедрять «криптогибкость» — способность за одну ночь заменить алгоритм шифрования, если он внезапно будет «взломан» в результате квантового прорыва.

После реализации этих шагов развертывание криптографии, способной справиться с возможностями квантовых компьютеров, должно произойти быстро, в идеале до конца 2027 года для наиболее важных систем. Это также требует развертывания аппаратных модулей безопасности (HSM).

Время действительно не ждет, и компании, наиболее лидирующие в области квантовых вычислений, такие как Google, находятся на передовой. (GOOGL ) Сейчас ожидается, что опасная мощность расшифровки, обеспечиваемая квантовыми компьютерами, будет достигнута уже в 2029 году..

Инвестировать в Решётчатая криптография

Akamai Technologies

Компания Akamai, специализирующаяся на кибербезопасности, была основана в 1998 году и быстро стала известна как «основа интернета» благодаря своим услугам сети доставки контента (CDN).

Со временем компания превратилась в лидера в области распределенной облачной и периферийной безопасности, а также к 2026 году добавила инфраструктуру на основе искусственного интеллекта, работающую на базе NVIDIA. (NVDA ) Графические процессоры Blackwell, а кибербезопасность сейчас составляет более половины выручки компании.

Источник: Akamai

Сегодня в компании работает более 11 300 сотрудников, а в 2025 году ее выручка составила 4.21 млрд долларов, что на 5% больше, чем годом ранее.

Компания Akamai пользуется доверием большинства представителей ИТ-индустрии по всему миру, в частности, среди своих клиентов:

• Все 10 лучших сервисов потокового видео
• Все 10 ведущих компаний по разработке видеоигр
• Все 10 лучших брокерских компаний
• Все 10 ведущих банковских компаний
• Все 6 родов войск США
• 14 из 15 федеральных гражданских ведомств кабинета министров США

Это делает Akamai ключевым поставщиком услуг кибербезопасности и шифрования, поскольку компания уже зарекомендовала себя как хорошо зарекомендовавший себя и заслуживающий доверия «посредник» как в сфере доставки контента, так и в области кибербезопасности.

Банки и другие учреждения редко разрабатывают новые системы безопасности самостоятельно; вместо этого они нанимают такие компании, как Akamai, чтобы те сделали это за них. Поэтому для банков вполне логично передать Akamai обеспечение безопасной обработки данных и банковских операций, учитывая, что эра угроз, основанных на квантовых технологиях, наступила гораздо раньше, чем ожидалось.

Если бы эволюция в направлении квантово-устойчивого шифрования происходила медленнее, то более вероятными могли бы стать другие альтернативы от новых компаний или собственные разработки.

Однако, поскольку сроки на конец 2026 и 2027 годов приближаются, крупные организации, такие как банки или государственные учреждения США, предпочтут оставаться с проверенными партнерами, которые уже знакомы с ИТ-инфраструктурой этих учреждений.

Это должно превратить Akamai в одного из главных бенефициаров перехода к криптографии на основе решеток, поскольку компания сможет быстрее и безопаснее получать надежные результаты, что является сейчас неотложным юридическим требованием для всех крупных финансовых учреждений.

Актуальные Akamai (AKAM) Новости и события на бирже