Kryptering > Ordliste > Post-kvantekryptografi
Hva er post-kvantekryptografi?
Kvantedatamaskiner eksisterer ennå ikke i den skalaen som trengs for å knekke dagens kryptering, men motstandere samler allerede inn dine krypterte data nå for å dekryptere dem senere.
Post-kvantekryptografi er hvordan vi lukker det vinduet før det kan utsette deg for risiko.
Trusselen om «høst nå, dekrypter senere»
Selv om kvantedatamaskiner som er i stand til å knekke offentlig nøkkel-kryptering som RSA og elliptisk kurve-kryptografi ikke er her ennå, kan de likevel ha en reell innvirkning på dagens sikkerhetsproblemer når de tar innpå. Dagens mest sofistikerte angripere bruker en strategi kalt «høst nå, dekrypter senere», der de avskjærer og arkiverer dine krypterte kommunikasjoner nå, og deretter venter på kvantedatamaskiner som er kraftige nok til å knekke dem.
Alt sensitivt du sender i dag, som for eksempel medisinske journaler, juridisk kommunikasjon eller privat korrespondanse, kan være i fare senere. Det er derfor overgangen til kvantesikre algoritmer må skje lenge før trusselen blir en realitet, fordi det tar år å bytte ut kryptering over hele internett.
Slik fungerer kvantedatamaskiner
Her er forskjellen på tradisjonelle datamaskiner og kvantedatamaskiner:
En tradisjonell datamaskin jobber med bit
Hver bit er enten 0 eller 1, og en tradisjonell datamaskin må prøve krypteringsnøkler én etter én. Det skjer sekvensielt, som å prøve alle nøklene på et nøkkelknippe.
En kvantedatamaskin jobber med qubiter
En qubit (kvantebit) kan være både 0 og 1 samtidig (superposisjon), noe som gjør at kvantealgoritmer kan utforske mange muligheter på én gang. Det er som å prøve alle nøklene på nøkkelknippet samtidig.
Mesteparten av dagens offentlige nøkkel-kryptografi er basert på matematiske problemer som er enkle i én retning og vanskelige i motsatt retning, som å multiplisere to store primtall med hverandre (enkelt) kontra å faktorisere resultatet tilbake til primtall (vanskelig).
Shors algoritme(nytt vindu), utviklet for kvantedatamaskiner, angriper nettopp den vanskelighetsgraden. Den ville undergrave RSA og elliptisk kurve-kryptografi (inkludert Curve25519), som er ryggraden i kryptert e-post, TLS og VPN-er(nytt vindu) i dag.
Statusen for kvantedatabehandling
De gode nyhetene: Ingen kvantedatamaskin i dag er i nærheten av å true reell kryptering. Avstanden mellom dagens maskiner og det som kreves, er enorm.
4 099
Logiske (ideelle) qubiter anslått å knekke RSA-2048
1 500 – 2 000
Logiske (ideelle) qubiter anslått å knekke elliptisk kurve-kryptografi
50 mill.+
Fysiske qubiter som kreves med realistisk feilretting for å gjøre det samme
Ingen
Dagens maskiner som er i stand til å knekke reell kryptering
Skalering til de millioner av fysiske qubiter som trengs, er en enorm ingeniørutfordring som ingen institusjon har løst. Men de fleste eksperter mener at en kryptografisk relevant kvantedatamaskin er et spørsmål om når, ikke hvis. Anslagene for tidslinjen varierer fra et tiår til flere tiår. Usikkerheten er nettopp grunnen til at overgangen til post-kvantekryptografi må starte nå.
Hva er post-kvantekryptografi?
Post-kvantekryptografi (PQC) er en ny generasjon krypteringsalgoritmer utviklet for å være sikre mot både klassiske datamaskiner og kvantedatamaskiner. I motsetning til kvantenøkkel-distribusjon (som krever spesiell maskinvare), kjører PQC-algoritmer på vanlige datamaskiner og kan distribueres som programvareoppdateringer – noe som betyr at de kan erstatte dagens sårbare algoritmer uten ny infrastruktur.
I 2024 fullførte det amerikanske National Institute of Standards and Technology (NIST) sine første PQC-standarder. De ledende kandidatalgoritmene er basert på gitterproblemer – en annen klasse matematikk som Shors algoritme ikke kan fremskynde. I motsetning til faktorisering av store heltall, er det ikke kjent at vanskelighetsgraden til gitterproblemer kollapser under kvanteangrep.
Hvorfor ikke bare erstatte klassiske algoritmer?
Standardisert, bredt distribuert post-kvantekryptografi er fortsatt nytt og har ikke vært gjenstand for de tiårene med offentlig granskning som RSA og elliptisk kurve-kryptografi har hatt. Den sikreste tilnærmingen er hybridkryptografi: Legg en post-kvantealgoritme oppå en klassisk en. Dataene dine er beskyttet med mindre en angriper knekker begge samtidig, noe som krever både et kvantegjennombrudd og et klassisk ett.
Slik har Proton allerede handlet
Post-kvantebeskyttelse ble lansert i Proton Mail i mai 2026, og er tilgjengelig på alle abonnementer. Når det er aktivert, genererer Proton Mail post-kvanteklare nøkler for nye krypterte e-poster, noe som beskytter meldingene dine mot både dagens trusler og morgendagens kvantedatamaskiner.
Ledende innen PQC-standardisering
I samarbeid med kryptografer fra det tyske føderale kontoret for informasjonssikkerhet (BSI), var Proton medforfatter av den første post-kvanteutvidelsen for OpenPGP(nytt vindu) – den åpne standarden som brukes for kryptert e-post over hele verden. Dette sikrer at post-kvantebeskyttelsen fungerer mellom Proton og andre leverandører, ikke just innenfor Protons eget økosystem.
Beste algoritmer i sin klasse
Ved å bruke en kombinasjon av klassiske algoritmer og post-kvantealgoritmer (hybridkryptografi), tilbyr denne nye standarden den høyeste sikkerheten. Dataene dine vil være trygge med mindre angriperen knekker både klassisk kryptografi og kvantekryptografi. Post-kvantekomponenten bruker gitterbaserte algoritmer, ettersom de gir god sikkerhet og ytelse.
- CRYSTALS-Kyber + X25519 for kryptering
- CRYSTALS-Dilithium + Ed25519 for digitale signaturer
Vedvarende symmetriske nøkler
Vi arbeider også med en ny standard(nytt vindu) for å kryptere e-poster på nytt med sikrere nøkler og pensjonere gamle nøkler uten å miste tilgangen. Dette sikrer at e-poster som ble mottatt tidligere, er trygge mot kvantedatamaskiner.
Alice krypterer meldingene hun mottok tidligere på nytt for å sikre at de er trygge mot kvantedatamaskiner.
Ta kontroll over dataene dine
Proton ble bygget for å beskytte dataene dine fra starten av – og mot det som kommer. Med ende-til-ende-kryptering, post-kvantebeskyttelse, åpen kildekode-apper og uavhengige revisjoner, forblir informasjonen din din.
