Şimdi Topla, Sonra Şifreyi Çöz: Kuantum Tehdidi Açıklanıyor

“Şimdi Topla, Sonra Şifreyi Çöz” hackleme stratejisi, dünyanın uygun fiyatlı kuantum bilgisayarlarından sadece birkaç yıl uzakta olduğuna inanç üzerine kuruludur. Bu bilgisayarlar geleneksel seçeneklerden binlerce kat daha güçlüdür. Bu nedenle, bugünün en iyi şifreleme yöntemlerinin büyük bir kısmını ortadan kaldırabileceklerdir. İşte bilmeniz gerekenler.

Kuantum Bilgisayarlar Belirli Görevlerde Üstün Performans Gösterir

Kuantum bilgisayarlar artık mevcut ve bazı durumlarda dünyanın en iyi süper bilgisayarlarından daha güçlüdür. Daha spesifik olarak, büyük ölçekli algoritmaları paralel çalıştırabildikleri için yalnızca belirli görevlerde iyidirler. Örneğin, kuantum bilgisayarlar en iyi süper bilgisayarın günler süreceği optimizasyon görevlerini dakikalar içinde gerçekleştirebilir.
Tasks such as random circuit sampling would take Frontier, a leading supercomputer, more than 47 years to complete. The same task took a quantum system 6 seconds to complete – a feat completed in 2019, when Google’s Sycamore processor completed a random circuit sampling task in seconds that Google estimated would take classical supercomputers significantly longer. However, this benchmark has been debated, and improvements in classical algorithms have narrowed the gap.

Şimdi Topla, Sonra Şifreyi Çöz (HNDL)

Kuantum bilgisayarlar daha istikrarlı ve uygun fiyatlı hale geldikçe, beraberinde bir dizi avantajın yanı sıra altyapı ve mevcut güvenlik önlemlerine yönelik çeşitli riskler de getirir. Şimdi Topla, Sonra Şifreyi Çöz yöntemi, saldırganların şifreli veri kopyalarını alıp daha sonraki bir tarihte çözmesiyle gerçekleşir.

HNDL fikri, kripto paralar ve diğer gelişmiş protokollerin yükselmeye başladığı 2010’ların başında popülerlik kazanmaya başladı. Bu sistemler, günümüz teknolojisiyle kırılması milyonlarca yıl sürebilecek uzun matematiksel denklemlere dayanan gelişmiş şifreleme yöntemleri kullanıyordu.

Ancak HNDL hackerları şifrelemeyi bugün kırmak istemezler. Bunun yerine, hedefleri veriyi kuantum bilgisayarların yaygın olarak kullanılabilir olduğu bir tarihe kadar saklamaktır. Bu strateji, hackerların Shor algoritması gibi temel protokolleri kullanarak ECC (Eliptik Eğri Kriptografisi) ve RSA kodlaması gibi önemli şifreleme yöntemlerini ortadan kaldırmalarını sağlar.

Shor Algoritması

Bu yeteneğin temelinde Shor algoritması adlı bir denklem bulunur. Shor algoritması, Peter Shor tarafından 1994’te kuantum sistemlerinde büyük tam sayıları çarpanlara ayırmak için icat edilmiştir. Bu yetenek, geleneksel şifreleme yöntemlerini, normal bir sistemin on yıllar sürecek bir işi rekor sürede tamamlamasını sağlayarak RSA şifrelemesi gibi yöntemleri geçersiz kılar.

Edward Snowden

Bu hackleme stratejisinin ilk ortaya çıkışı 2013’te Edward Snowden, güvenliğiyle ilgili endişeler nedeniyle ABD’den kaçtıktan ve NSA sivil casusluğunun kapsamını açıkladıktan sonra gün yüzüne çıktı. Açıklamalarında, örgütün şifreli verileri rutin olarak çaldığını ve gelecekteki teknolojileri kullanarak şifrelemeyi kırma hedefiyle hareket ettiğini belgeledi.

Source – Freedom of the Press

Risk Gerçek ve Bugün Oluyor

HNDL saldırılarıyla ilgili teknik doğaları nedeniyle güvenilir istatistikler elde etmenin bir yolu olmasa da, riskler hâlâ yaygındır. Deloitte anketlerine göre, HNDL, yüksek derecede hassas uzun vadeli verilere sahip her şirket veya kuruluş için en önemli endişe olmalıdır.

Hassas Veri Türleri

Bu hackleme yönteminin neden bu kadar tehlikeli olduğunu anlamak için önce hedef alınan veri türlerine bakmanız gerekir. Bu hackerlar kısa vadeli veri aramazlar. Bunun yerine, düzenlenmiş finansal ve sağlık verileri gibi uzun vadeli kritik bilgilere odaklanırlar.
Ayrıca, bu yöntemin fikri mülkiyet, kurumsal ticari sırlar, hükümet programları ve savunma stratejileri üzerinde kullanıldığına dair artan raporlar bulunmaktadır. Bu öğeler zamanla değerini korur, bazıları ise zamanla daha da önem kazanır.

Q-Günü

Bu hackerlar Q-gününü bekliyor. Bu terim, kuantum bilgisayarların neredeyse tüm eski şifreleme yöntemlerini kırabilecekleri dönüm noktasını tanımlamak için kullanılır. Bu varsayımsal kırılma noktası, kriptografik olarak ilgili kuantum bilgisayarların (CRQC’ler) istikrarlı kubit işlevlerini desteklemesine ve asimetrik kriptografik algoritmaları çözebilmesine bağlıdır.
Analistlere göre, Q-günü gerçekliğe doğru giderek yaklaşıyor. Bazı analistler bunu bu yıl kadar yakın bir zaman dilimi olarak belirlerken, diğerleri şirketlerin ve hükümetlerin hazırlanması için bir on yıl daha gerektiğine inanıyor. Ancak, tüm taraflar Q-günün 2050’lerde gerçekleşeceği ilk tahminlerinin çok iyimser olduğunu kabul ediyor.

Şimdi Topla, Sonra Şifreyi Çöz Neden Gerçek Bir Tehdit

Şu anda kuantum bilgisayarlar son derece nadir ve bakım maliyetleri yüksek. Bu nedenle, yalnızca gelişmiş araştırma tesislerine ve cihazın gereksinimlerini karşılayabilecek kurumlara sahip uluslara mevcuttur.

Ancak, bu cihazların teknolojisi ve bakım maliyeti düştükçe, daha fazla ülke ve kuruluş kuantum cihazları satın alıp işletmeye başlayacak. Bu durum, uzun vadeli şifreli verilerin hırsızlığını artıran ulus-devlet hackerları için de bir fırsat yaratıyor. Ne yazık ki, HNDL geleneksel veri ihlallerine benzer bir iz bırakmaz; veri ancak şifresi çözüldüğünde ortaya çıkar.

Özellikle mühendisler, anormal veri dışa aktarım hacimlerini izleyerek sızma tespitini hızlandırabilecek bazı yöntemler geliştirdi. Bu senaryo, hangi verilerin zaten çalındığını ve gelecekte erişilmeyi beklediğini bilmenin mümkün olmadığını gösteriyor.

Verilerinizi Nasıl Koruyabilirsiniz

Bu cihazların gelişim hızı ve on yıl sonuna kadar erişilebilir hale gelmesi planı göz önüne alındığında, kuruluşların ve işletmelerin korunmayı öğrenmesi önemlidir. Sürecin ilk adımlarından biri, tüm kriptografik varlıkların envanterini çıkarmaktır.

Post-Kuantum Kriptografi (PQC)

Bu adım, post-kuantum kriptografi (PQC) seçeneklerine geçmesi gereken varlıkların bir listesini oluşturmanızı sağlar. Bu listede varlık ve kullandığı kriptografi belirtilmelidir. Ayrıca, kuantum bilgisayarlarının ilgili olma durumunu dikkate alan bir süre ve maruz kalma vektörleri de eklenmelidir.
Şirketler, en yüksek risk altındaki verileri görmek için HNDL puan sistemi gibi metrikleri kullanabilir. Bu değerlendirme, değerli ve en çok aranan bilgilerin öncelikli kalmasını sağlamak için mevcut hack verileriyle karşılaştırılmalıdır. Bu yaklaşımın amacı, firmanızın yalnızca +10 yıl ömürlü şifreleme kullanmasını temin etmektir.

NIST’in PQC Standartları

Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü (NIST), 1901’de Ticaret Bakanlığı birimi olarak kuruldu. Amacı, yeniliği teşvik ederken tüketici koruması ve güvenliği sağlayan standartlar oluşturmaktır.

Ana rollerinden biri, Siber Güvenlik Çerçevesi (CSF) girişimi kapsamında teknoloji sektörü için güvenlik standartları belirlemektir. Bu çerçeve, kuantum bilgisayar geleceğinde nasıl güvende kalacakları konusunda rehber arayan şirketler için hayati öneme sahiptir.

Örneğin, grup FIPS 203-205, ML-KEM, ML-DSA ve SLH-DSA gibi çeşitli post-kuantum kriptografi (PQC) standartları tanıttı. Bu şifreleme yöntemleri, grubun tesislerinde kuantum testlerinden geçirildi ve gelecekteki saldırılara karşı dirençli oldukları doğrulandı.

Kriptografik Olarak İlgili Kuantum Bilgisayar

Kriptografik Olarak İlgili Kuantum Bilgisayar (CRQC) terimi, kuantum yeteneklerine sahip ve hata toleranslı bir sistemi ifade eder. Ayrıca, Shor algoritmasını ölçekli olarak destekleyebilir. Dikkat çekici bir şekilde, bu cihaz hâlâ uzakta.

Mühendisler, CRQC’leri pazara getirmek için aşılması gereken bazı teknik engeller üzerinde durmadan çalışıyor. Örneğin, bu cihazların binlerce mantıksal kubit desteklemesi gerekir. Bu görev, mantıksal kubitlerin milyonlarca fiziksel kubitten hata düzeltme kodlarıyla decoherence’i ortadan kaldırarak oluşturulması nedeniyle, söylenenden çok daha zordur.

Şu anda decoherence, kuantum bilgisayar tasarımında hâlâ büyük bir sınırlayıcı faktördür. Ancak, son zamanlarda yapılan bazı atılımlar, bu cihazların önümüzdeki beş yıl içinde gerçeğe dönüşmesini sağlayabilir.

HNDL Operasyonları Yapan Ülkeler Hangileri?

HNDL operasyonları yürüttüğü şüphelenilen birçok ülke vardır. Edward Snowden, ABD ajanslarının yıllardır bu yöntemi kullanarak bir gün ABD vatandaşlarını izlemek veya sınıflandırmak için kullanılabilecek bilgileri topladığını ortaya koydu.

Çin, Rusya, Kuzey Kore

Şaşırtıcı olmayan bir şekilde, Çin, Rusya ve Kuzey Kore de uluslara karşı şüpheli DNHL planlarına dahil olmuşlardır. Bir örnekte, Çin savunma firmalarından fikri mülkiyet hırsızlığı yaptığı iddia edilmekte ve bu da bir gün çözülebilecek büyük veri setlerini ele geçirmelerini sağlamaktadır.

Kripto Paralar

Blokzincir sektörü özellikle Q-günü için büyük çaba harcamıştır. Kuantum bilgisayarlar, Bitcoin ve Ethereum gibi önde gelen projelerin temelini oluşturan eliptik eğri kriptografisini (ECDSA) potansiyel olarak kırabilir.
Ana sorunlardan biri, kuantum bilgisayarların ortaya çıkan açık anahtarları alıp dakikalar içinde özel anahtarları açığa çıkaracak denklemi çözebilecek kadar güçlü olmasıdır. Bu adım geleneksel bilgisayarların on yıllar ya da daha uzun süreceği bir süreçtir. Bu nedenle, birkaç proje kuantum korumalarını entegre etmektedir.

Blokzincirler Kuantum Saldırılarını Nasıl Önleyebilir

Blokzincirlerin kuantum bilgisayar saldırılarına karşı savunmalarını güvence altına almasının çeşitli yolları vardır. Özellikle, bu korumaları entegre eden ilk kripto para birimi 2018’de Quantum Resistant Ledger olan bazı projeler zaten kuantum korumalıdır.
İlginç bir şekilde, bu blokzincir NIST onaylı bir karma temelli imza sistemi dahil olmak üzere çeşitli yeni teknolojileri entegre etmektedir. Proje, bu teknolojiyi koruma sağlamak için bir XMSS (Genişletilmiş Merkle İmza Şeması) ile birleştirir.

Bitcoin gibi Geleneksel Projeler Ne Durumda

Blokzincirlerin çoğu şu anda kuantum korumalı değildir. Bu nedenle, korumayı sağlamak için daha köklü değişiklikler yapmaları gerekecek. Bu değişiklikler, projelerin temel algoritmalarını değiştirecekleri için kesinlikle bir hard fork gerektirecektir.

Bitcoin Core, Konsensüs Güncellemelerine Karşı Dirençli

Bitcoin Core, istikrar, konsensüs ve geriye dönük uyumluluğu sağlamak için konsensüs algoritmasını değiştirmemek isteğiyle bilinir. Herhangi bir hard fork’a karşı güçlü direnç göstermesine rağmen, kuantum koruma önerileri ve hatta gerçekleşen hard fork’lar olmuştur.

Ulusal Güvenlik Riskleri

Ayrıca, HNDL saldırılarına ilişkin alarm çalan güvenlik analistlerinin sayısı da artmaktadır; bu saldırılar diplomatik görüşmeler, geçmiş askeri operasyonlar, gizli ağlar ve savunma planları gibi en yüksek seviyelerdeki öğeleri geniş çapta erişilebilir hâle getirebilir.
Bu teknoloji, hükümetin onlarca yıldır korumaya çalıştığı sırları ortaya çıkarma potansiyeline sahiptir. Bu yetenek, gizli hükümet işlemlerini ve diğer son derece hassas finansal operasyonları çözebilme kapasitesini içerir.

Q-Gününe Hazırlanmak İçin Ne Kadar Zamanınız Var

Bilgisayar geliştiricilerinin çalışır bir CRQC’ye ne zaman ulaşacağına dair kesin bir tarih yok ve analistler tahminleri konusunda bölünmüş durumda. Muhafazakar tarafta, uzmanların çoğu bunu 2035 sonrası bir zaman dilimi olarak öngörüyor. Bu öngörü, IBM’in ölçekleme haritasıyla uyumlu.
Spektrumun diğer ucunda, teknolojinin önümüzdeki beş yıl içinde elde edilebileceğini ve yaygın etkisinin 2030’ların başında hissedileceğini düşünenler var. Bu analistler, daha istikrarlı kubitler ve daha güçlü çipler üreten son kuantum bilgisayar atılımlarına işaret ediyor.

Post-Kuantum Güvenlik Geçişine Liderlik Eden Şirketler

Gelecek kuantum hackleme çabalarını önleme konusunda girişim gösteren kuruluş ve işletmelerin listesi giderek artıyor. Bu şirketler, gelecekte milyarlarca kaybı önlemek için sistemlerini araştırma ve test etme konusunda muazzam miktarda para harcamaya devam ediyor.

IBM

IBM (IBM ) hata toleranslı kuantum sistemlerinde öncü olmaya devam ediyor. Şirket, gelecekteki saldırıları önlemek için Guardium Cryptography Manager gibi otomatik şifreleme yönetim araçları geliştirmek için büyük çaba harcadı. Ayrıca, 2026 sonuna kadar NIST PQC standartlarıyla tam uyum sağlamayı taahhüt ediyor.

Özellikle, IBM kuantum bilgisayar sektöründe aktif olduğu için doğrudan içgörü elde etme konusunda belirgin bir avantaja sahiptir. Şirket, en yeni 1.121 kubitlik Condor sisteminde testlere başladı. Çiplerinin her iterasyonu daha fazla kubit ekleyerek Q-gününe yaklaşmasını sağlıyor.
IBM, Blue Jay çipinde 2.000 mantıksal kubit elde etmeyi tahmin ediyor. Bu yoğunluk, çipi RSA-2048 Shor limitine sadece 372 mantıksal kubit uzaklığa getirerek, potansiyel olarak ilk Kriptografik Olarak İlgili Kuantum Bilgisayar yapabilir.

Şimdi Topla, Sonra Şifreyi Çöz – Endişelenmeli miyiz?

Evet, kuantum bilgisayarların bir gecede yüzyıllık şifrelemeyi tamamen ortadan kaldırma ihtimali, dikkatinizi hak eden büyük ve gerçek bir sorundur. Ancak, teknolojinin bu duruma ulaşması için hâlâ aşması gereken birçok teknik engel bulunmaktadır. Bu nedenle, veritabanlarınızı kuantuma dayanıklı hâle getirmek için en az beş yılınız var.

Diğer ilginç bilişim gelişmeleri hakkında buradan öğrenebilirsiniz.