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Por Adam Reeis
O recente anúncio do processador quântico Willow, do Google, marca um avanço significativo na tecnologia de computação quântica e levanta questões sobre a segurança e sustentabilidade dos métodos atuais de criptografia. À medida que os computadores quânticos se tornam mais poderosos, cresce a preocupação entre especialistas em cibersegurança sobre o potencial dessas máquinas de quebrar padrões amplamente usados para proteger dados sensíveis em todo o mundo.
Computação quântica vs. tradicional
O processador quântico Willow do Google representa um grande avanço nas capacidades de computação quântica, especialmente na correção de erros e estabilidade de qubits. Diferentemente dos computadores tradicionais, que processam informações em bits (0 ou 1), os computadores quânticos utilizam qubits, que podem existir em múltiplos estados simultaneamente. Isso permite que eles testem milhões de combinações ao mesmo tempo, em vez de uma por vez.
Essa diferença fundamental possibilita que os computadores quânticos resolvam determinados problemas exponencialmente mais rápido do que os clássicos, incluindo os problemas matemáticos que sustentam os padrões de criptografia atuais. Durante testes, o Willow realizou um cálculo padrão em menos de cinco minutos, algo que os supercomputadores mais rápidos de hoje levariam 10 septilhões de anos para concluir – um número que supera a idade do universo (segundo o Google).
Os padrões atuais de criptografia
Métodos de criptografia atuais, como RSA (Rivest-Shamir-Adleman) e ECC (Criptografia de Curvas Elípticas), baseiam-se em problemas matemáticos extremamente difíceis de resolver para computadores clássicos. Esses algoritmos protegem desde transações financeiras até comunicações governamentais e dados pessoais.
No entanto, computadores quânticos com uma quantidade significativa de qubits e estabilidade poderiam, potencialmente, quebrar esses métodos de criptografia em horas ou dias, em vez dos milhões de anos que seriam necessários para computadores clássicos. Embora a ameaça não seja imediata, ela está se tornando mais concreta.
Nos últimos dois anos, as capacidades da computação quântica avançaram significativamente. O chip Willow, por exemplo, demonstrou níveis sem precedentes de coerência de qubits e correção de erros. Ainda assim, seriam necessários 13 milhões de qubits para quebrar a criptografia do Bitcoin em um único dia, enquanto o Willow opera com 105.
Algoritmos resistentes à computação quântica, também conhecidos como criptografia pós-quântica (PQC, na sigla em inglês), já foram desenvolvidos por especialistas em cibersegurança e padronizados por organizações como o Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia dos EUA (NIST). Esses novos algoritmos são projetados para resistir a ataques tanto de computadores quânticos quanto tradicionais, e grandes empresas de tecnologia (incluindo o Google) estão participando desses esforços para garantir que seus sistemas permaneçam seguros na era quântica.
Impacto no setor financeiro
O impacto da computação quântica na criptografia vai além da proteção de dados. O setor financeiro, que depende fortemente de comunicações e transações seguras, poderia enfrentar desafios significativos.
As criptomoedas, que utilizam métodos semelhantes de criptografia para proteger transações e carteiras digitais, também podem se tornar vulneráveis a ataques quânticos. Isso levou a um aumento nos investimentos em tecnologias de blockchain resistentes à computação quântica.
No entanto, alguns especialistas argumentam que o prazo para computadores quânticos quebrarem os padrões atuais de criptografia pode ser maior do que o previsto. Computadores quânticos ainda enfrentam desafios técnicos significativos, como manter a estabilidade dos qubits, reduzir taxas de erro e escalar para milhares de qubits necessários para cálculos criptograficamente relevantes. Apesar de impressionante, o Willow ainda precisa de avanços substanciais antes de representar uma ameaça real aos métodos de criptografia atuais.
Iniciativas e respostas globais
Organizações e governos já estão se preparando para a era da computação quântica. A Agência de Segurança Nacional dos EUA (NSA) publicou diretrizes abrangentes para a criptografia resistente à computação quântica, incluindo recomendações específicas sobre seleção de algoritmos e cronogramas de implementação.
O Departamento de Segurança Interna dos EUA criou a Iniciativa de Criptografia Pós-Quântica, que trabalha com setores de infraestrutura crítica para avaliar e abordar os riscos da computação quântica.
No setor privado, empresas como IBM, Microsoft e Google formaram o Consórcio de Desenvolvimento Econômico Quântico (QED-C) para coordenar esforços de preparação para a computação quântica.
Na Europa, a União Europeia lançou a Iniciativa EuroQCI (Infraestrutura de Comunicação Quântica Europeia), investindo bilhões de euros em redes de comunicação resistentes à computação quântica. A China também fez investimentos significativos tanto no desenvolvimento de computadores quânticos quanto na criptografia resistente à computação quântica, com o satélite chinês Micius demonstrando capacidades de distribuição de chaves quânticas.
O Centro Nacional de Cibersegurança do Reino Unido (NCSC) desenvolveu um roteiro para a transição para algoritmos seguros contra computação quântica, enfatizando a necessidade de “cripto-agilidade” – a capacidade de alternar rapidamente entre diferentes algoritmos criptográficos conforme necessário.
Desafios de implementação
Críticos da ameaça da computação quântica à criptografia apontam que o desenvolvimento de criptografia resistente está progredindo junto com as capacidades da computação quântica e argumentam que novos padrões de criptografia serão amplamente implementados antes que computadores quânticos se tornem poderosos o suficiente para quebrar os métodos atuais.
Entretanto, a transição para novos padrões de criptografia é um processo complexo e demorado, exigindo a atualização de incontáveis sistemas e dispositivos em todo o mundo. De smartphones a satélites, essa mudança representa um desafio logístico significativo que demandará uma reestruturação da infraestrutura tradicional de criptografia digital.
Além disso, garantir a compatibilidade enquanto mantém a segurança apresenta desafios técnicos que organizações e empresas de tecnologia precisarão enfrentar com cuidado.
Conclusão
Embora o chip quântico Willow do Google represente um avanço significativo na tecnologia de computação quântica, sua ameaça imediata aos padrões de criptografia atuais reside mais no potencial do que na realidade.
No entanto, o rápido ritmo de desenvolvimento da computação quântica exige preparação e investimento em métodos de criptografia resistentes à computação quântica. À medida que as capacidades da computação quântica continuam a avançar, a corrida entre o poder computacional quântico e a segurança da criptografia provavelmente definirá o futuro da segurança digital.
Esse artigo tem informações retiradas do blog da AT&T. A Neotel é parceira da AT&T e, para mais informações sobre as soluções e serviços da empresa, entre em contato com a gente.