Dijital dünyada banka hesabına giriş yaparken, para transferi gerçekleştirirken ya da kişisel bilgileri çevrim içi ortamlarda paylaşırken çoğu insan arka planda çalışan güvenlik sistemlerini düşünmüyor. Oysa milyarlarca insanın parasını ve verisini koruyan bu dijital kalkanlar, teknolojideki yeni bir gelişmeyle geleceğin en büyük güvenlik sorunlarından biri haline gelebilir.
Paris merkezli kuantum teknolojileri şirketi Alice & Bob araştırmacılarının yaptığı matematiksel modelleme, gelişmiş kuantum bilgisayarlarının bugün güvenli kabul edilen şifreleme sistemlerini sanılandan çok daha kısa sürede aşabileceğini ortaya koydu. Cryptology ePrint Archive platformunda yayımlanan çalışma, özellikle RSA-2048 şifreleme standardının geleceğine ilişkin endişeleri artırdı.
Araştırmada, şirketin geliştirdiği ve hata oranlarını azaltmayı amaçlayan süper iletken kedi kübiti (cat qubit) teknolojisinin kuantum bilgisayarlarının şifre çözme kapasitesini önemli ölçüde artırabileceği hesaplandı.
23 bin kübit ile dijital güvenlik duvarı aşılabilir
Bugün internet bankacılığından devlet kurumlarının veri altyapılarına kadar pek çok alanda kullanılan RSA-2048, güvenliğini iki büyük asal sayının çarpanlarına ayrılmasının klasik bilgisayarlar açısından son derece zor olmasına borçlu. Geleneksel bilgisayarlarla pratikte aşılması mümkün görülmeyen bu matematiksel yapı, kuantum bilgisayarları karşısında aynı güvenlik seviyesini koruyamayabilir.
Matematikçi Peter Shor tarafından geliştirilen Shor Algoritması, yeterince güçlü bir kuantum bilgisayarında büyük sayıların asal çarpanlarına ayrılmasını önemli ölçüde hızlandırabiliyor.
Araştırmacıların hesaplamalarına göre, 22 bin 593 kedi kübitine sahip bir kuantum bilgisayarı RSA-2048 şifrelemesini yaklaşık 3,14 günde çözebilecek. Birbirine bağlı 10 kuantum bilgisayarının kullanıldığı senaryoda ise bu sürenin 1,25 saate kadar düşebileceği öngörülüyor.
Bu hesaplama, bugün kullanılan dijital güvenlik altyapısının gelecekte ciddi bir tehdit altında kalabileceğini gösteriyor. Ancak söz konusu sürelerin mevcut bilgisayarlarla gerçekleştirilen saldırıları değil, belirli teknik varsayımlara dayanan teorik kuantum hesaplamalarını ifade ettiği unutulmamalı.
Bitcoin ve kripto para sahipleri de risk altında
Araştırmanın dikkat çektiği bir diğer alan ise kripto para piyasaları. Bitcoin ve Ethereum gibi blok zincirlerinde dijital varlıkların sahipliğini kanıtlamak için kullanılan eliptik eğri tabanlı dijital imza sistemleri de kuantum bilgisayarlarının hedefleri arasında bulunuyor.
Çalışmaya göre, yaklaşık 29 bin 588 kedi kübitine sahip bir kuantum bilgisayarı, Bitcoin'in güvenliğinde kullanılan 256 bitlik eliptik eğri sistemini 61,8 dakikada çözebilecek kapasiteye ulaşabilir. Bu işlem, dijital cüzdanların özel anahtarlarının ele geçirilmesi ve kripto varlıkların kontrolünün kaybedilmesi anlamına gelebilir.
Ancak araştırmacılar, Bitcoin ağındaki blokların ortalama 10 dakikada onaylanması nedeniyle, bir saatlik hesaplama süresinin işlem aşamasındaki varlıkların doğrudan ele geçirilmesini şu an için sınırladığına dikkat çekiyor. Buna rağmen uzun vadede dijital cüzdanların ve özellikle açık anahtarı görünür hale gelmiş hesapların güvenliği önemli bir sorun haline gelebilir.
Araştırmanın ortaya koyduğu bu tablo, yalnızca bankaların değil, dijital varlıklarını çevrim içi ortamda saklayan milyonlarca insanın da gelecekte güvenlik tercihlerini yeniden gözden geçirmek zorunda kalabileceğini gösteriyor.
Kedi kübitleri kuantum bilgisayarların en büyük sorununu aşmayı hedefliyor
Kuantum bilgisayarlarının yaygınlaşmasının önündeki en büyük engellerden biri, kübitlerin çevresel etkiler nedeniyle kolayca hata yapması. Klasik bilgisayarlardaki bitlerden farklı olarak kuantum bilgisayarlarının temel işlem birimleri olan kübitler, kuantum durumlarını korumakta zorlanıyor. Bu durum, uzun ve karmaşık hesaplamalarda hata riskini artırıyor.
Alice & Bob araştırmacılarının üzerinde çalıştığı kedi kübiti mimarisi, bu sorunu azaltmayı amaçlıyor. Adını fizikçi Erwin Schrödinger'in ünlü kedi düşünce deneyinden alan teknoloji, kuantum bilgilerini süper iletken devrelerde oluşturulan özel durumlarla korumaya dayanıyor. Böylece belirli hata türlerinin donanım seviyesinde bastırılması ve daha az kaynakla hata düzeltme yapılması hedefleniyor.
Araştırmacılar, geliştirdikleri mimari ve hata düzeltme yöntemleri sayesinde RSA-2048 şifrelemesini kırmak için gereken fiziksel kübit sayısını önceki hesaplamalara kıyasla önemli ölçüde düşürdü. Ancak bu sonuçların gerçek bir kuantum bilgisayarında gerçekleştirilmiş bir saldırı değil, belirli donanım ve hata oranı varsayımlarına dayanan teorik kaynak hesaplamaları olduğu özellikle vurgulanmalı.
Nitekim çalışmanın temel senaryosu, kuantum sisteminde bit kayması hatalarının yaşanmaması gibi son derece güçlü bir varsayıma dayanıyor. Araştırmacılar, bu hata koşulunun daha gerçekçi hale getirilmesi durumunda RSA-2048'i kırmak için gereken kübit sayısının yaklaşık 45 bine çıkabileceğini de hesaplıyor.
Bugün itibarıyla araştırmada hesaplanan kapasiteye sahip, RSA-2048'i bu sürede kırabilecek işlevsel bir kuantum bilgisayarı bulunmuyor. Dolayısıyla internet bankacılığı şifrelerinin üç gün içinde kırılacağı ya da banka hesaplarının yakın zamanda boşaltılabileceği şeklinde bir sonuç çıkarmak doğru değil.
Bununla birlikte bilim dünyası, kuantum bilgisayarlarının önümüzdeki yıllarda oluşturabileceği güvenlik risklerine karşı hazırlık yapılması gerektiği konusunda uyarıyor. Özellikle internet bankacılığı, kamu kurumları, finans kuruluşları ve kripto para platformlarının kuantum saldırılarına dayanıklı yeni nesil şifreleme yöntemlerine geçmesi önem taşıyor.
Uzmanların dikkat çektiği bir başka tehlike ise bugün ele geçirilen şifreli verilerin gelecekte güçlü kuantum bilgisayarlarıyla çözülebilmesi. Bu nedenle yalnızca gelecekteki saldırılara değil, bugün toplanan hassas verilerin uzun vadeli güvenliğine de odaklanılması gerekiyor.
Kısacası kuantum bilgisayarları henüz bankaların dijital kasalarını açabilecek noktada değil. Ancak araştırmanın ortaya koyduğu hesaplamalar, dijital güvenliğin geleceği için zaman kaybetmeden önlem alınması gerektiğini gösteriyor.
