ถ้าควอนตัมมาถึงระบบรักษาความปลอดภัยและรหัสผ่านของโลกจะพังทลายจริงไหม?

อะไรที่จะ “พัง” แน่นอน? (เมื่อคอมพิวเตอร์ควอนตัมแรงพอ)

ระบบรักษาความปลอดภัยในปัจจุบันที่เราใช้กันอยู่ (เช่น การเข้าใช้งานธนาคาร, การส่งข้อความลับ, หรือ HTTPS บนเว็บไซต์) พึ่งพาอัลกอริทึมคณิตศาสตร์ที่คอมพิวเตอร์ปัจจุบันต้องใช้เวลาแก้เป็นหมื่นๆ ปี

แต่คอมพิวเตอร์ควอนตัมจะมีอัลกอริทึมที่ชื่อว่า Shor’s Algorithm ซึ่งสามารถเจาะระบบเหล่านี้ได้ในเวลาไม่กี่นาทีหรือกี่ชั่วโมง:

• ระบบกุญแจสาธารณะ (Asymmetric Cryptography): เช่น RSA, ECC และ Diffie-Hellman ที่ใช้ในการเข้ารหัสข้อมูลระหว่างทางและยืนยันตัวตน ระบบพวกนี้จะพังทลายโดยสิ้นเชิงครับ

อะไรที่ควอนตัม “เจาะไม่ได้ง่ายๆ”?

คอมพิวเตอร์ควอนตัมไม่ได้มีพลังวิเศษที่สามารถเดารหัสผ่านทุกอย่างบนโลกได้ทันที

• รหัสผ่านธรรมดา (เช่น รหัสผ่านเฟซบุ๊ก หรือรหัส ATM): ข้อมูลเหล่านี้มักจะถูกเก็บในรูปแบบของ Hash Function (เช่น SHA-256 หรือ SHA-3) คอมพิวเตอร์ควอนตัมใช้อัลกอริทึมที่ชื่อว่า Grover’s Algorithm ในการเจาะ ซึ่งทำได้แค่ลดความยากลงครึ่งหนึ่ง (เหมือนเปลี่ยนจากรหัส 256-bit ให้เหลือความปลอดภัยเท่า 128-bit)
• วิธีแก้: มนุษย์เราแค่เพิ่มความยาวของรหัสหรือคีย์ให้ยาวขึ้นเป็นเท่าตัว (เช่น ขยับไปใช้ AES-256) คอมพิวเตอร์ควอนตัมก็เจาะไม่เข้าแล้วครับ

ทำไมโลกถึงจะไม่พังทลาย? (การเตรียมพร้อมรับมือ)

เหตุผลที่เราจะไม่เจอทางตัน เพราะตอนนี้โลกกำลังเปลี่ยนผ่านไปสู่สิ่งที่เรียกว่า Post-Quantum Cryptography (PQC) หรือ ระบบเข้ารหัสยุคหลังควอนตัมครับ

หน่วยงานระดับโลกอย่าง NIST (สถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติของสหรัฐฯ) ได้ประกาศมาตรฐานอัลกอริทึมใหม่ๆ ที่ “คอมพิวเตอร์ควอนตัมก็เจาะไม่ได้” ออกมาเรียบร้อยแล้ว (อิงตามคณิตศาสตร์โครงสร้าง Lattice ที่ซับซ้อนเกินกว่าควอนตัมจะคำนวณได้เร็ว)

• ปัจจุบัน: บริษัทยักษ์ใหญ่ เช่น Google, Apple (ใน iMessage), และระบบธนาคาร เริ่มทดสอบและอัปเดตระบบภายในให้รองรับรหัสเข้ารหัสยุคใหม่นี้แล้ว
• สรุปคือ: กว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่มีพลังมากพอจะเจาะรหัสเดิมได้จริง (ซึ่งคาดว่าต้องใช้เวลาอีกหลายปีหรือเป็นทศวรรษ) โครงสร้างพื้นฐานส่วนใหญ่ของโลกก็น่าจะย้ายไปใช้ระบบป้องกันยุคใหม่เสร็จทันเวลาพอดีครับ