ИИ и квантовые вычисления: новое поколение технологий. Как их слияние изменит кибербезопасность, вычислительные мощности и геополитику. Узнайте о потенциальных угрозах и подготовке к «Q-Day».
В последние годы искусственный интеллект (ИИ) распространил свои щупальца по всему мировому технологическому ландшафту. Об этом свидетельствует, в частности, растущее использование автоматизации и автономных технологий в различных отраслях и секторах. И пока мир еще борется с влиянием ИИ, уже на подходе «следующая большая вещь» — квантовые вычисления. Слияние этих двух технологий обещает стать следующей крупной технологической ареной. Оно может существенно повлиять не только на вычисления и кибербезопасность, но и на геополитические структуры власти.
Ведь если алгоритмы ИИ известны тем, что распознают закономерности и обучаются на поступающих данных, то квантовые компьютеры обещают исследовать несколько путей одновременно. Это предполагает, что данная технология приведет к революции в обработке данных. Вместо битов (0 и 1), используемых системами ИИ, квантовые компьютеры используют кубиты, которые благодаря принципам суперпозиции и запутанности могут одновременно существовать в нескольких состояниях. Таким образом, хорошо спроектированная квантовая система обещает решать задачи за микросекунды, на решение которых обычным компьютерам потребовались бы годы. Это могло бы, например, способствовать созданию защищенных от манипуляций коммуникационных инфраструктур в будущем — речь идет о квантовом распределении ключей (QKD).
ИИ встречается с квантовыми вычислениями — палка о двух концах
Чем больше данных поступает в алгоритм ИИ, тем лучше, как правило, получаются результаты. Однако крупномасштабные системы ИИ, такие как ChatGPT или DeepMind AlphaFold, регулярно сталкиваются с ограничениями, налагаемыми базовым аппаратным обеспечением. С помощью квантовых компьютеров эти ограничения исчезнут: они используют квантовое машинное обучение (QML) для распознавания закономерностей или оптимизации симуляций. Кроме того, концепция обучения QML, вероятно, сделает ненужным предоставление данных для обучения в реальном времени через огромные центры обработки данных. На практике мощность квантовых компьютеров будет обеспечивать результаты за микросекунды. Это делает возможным, например, глобальные климатические системы в реальном времени и симуляции финансовых рынков в реальном времени.
Однако у прекрасного нового квантового будущего есть и темная сторона: в конце концов, технология может быть использована киберпреступниками в качестве оружия. С помощью возникающих квантово-усиленных киберугроз текущие методы шифрования, такие как ECC, RSA или AES, могут быть обойдены — при этом первые два используются, например, финансовыми учреждениями для защиты онлайн-транзакций.
Если эти методы шифрования будут скомпрометированы, конфиденциальность зашифрованных данных будет утрачена. День, когда это произойдет, также называют «Q-Day». И существуют и другие квантово-усиленные опасности. Например, киберпреступники могут использовать эту технологию для:
- взлома паролей,
- подделки цифровых сертификатов или
- создания дипфейков с помощью систем ИИ.
Путь в квантовое будущее
Как компании, так и государственные учреждения уже готовятся к Q-Day. Британский Национальный центр кибербезопасности (NCSC) придерживается поэтапного подхода, чтобы к 2035 году укрепить все свои системы. В США переход национальных систем безопасности должен пройти аналогично — здесь целью является 2030 год. Эти усилия представляют собой проактивный оборонительный подход, ориентированный на разработку квантово-устойчивых моделей шифрования и адаптивных политик кибербезопасности, которые могут обеспечить безопасность криптографических ключей в наступающей квантовой эре.
Поскольку квантовые системы также основаны на вероятностях, а не на достоверности, задача для разработчиков этих инноваций заключается не только в поиске самых быстрых и эффективных комбинаций систем ИИ и квантовых систем. Речь идет также и, в особенности, о доверии. Это доверие должно быть построено в виде фреймворков кибербезопасности и нормативных актов, оптимизирующих безопасность, прозрачность и управление. Это также может способствовать решению вопросов постквантовой криптографии, аудита ИИ, наблюдаемости и этики, которые станут основой для устойчивых цифровых экосистем.
Даже если ИИ и квантовые вычисления не заменят человеческий интеллект, их следы будут видны повсюду в недалеком будущем. Однако главный вопрос заключается в том, сможет ли наше общество адаптироваться к темпам этих технологических разработок — прежде чем оно будет ими поглощено. Несмотря на все позитивные перспективы, существует большая опасность того, что сочетание квантовых вычислений и ИИ подорвет основы цифрового доверия и конфиденциальности, на которых строятся современные общества. И с приближением Q-Day растет срочность подготовки к постквантовому миру.
Для компаний, правительств и экспертов по кибербезопасности это означает, прежде всего, необходимость смотреть дальше инноваций и технологического прогресса, которые несут с собой эти технологии, и сосредоточиться на устойчивости. Это потребует масштабных инвестиций для продвижения этического управления ИИ, нормативных рамок и правил, а также стандартов постквантовой криптографии в существующих системах. (fm)
Этот материал был опубликован в рамках англоязычной сети экспертов Foundry.
Всегда имейте в виду, что редакции могут придерживаться предвзятых взглядов в освещении новостей.
Автор – Nathaniel Adeniyi Akande