AWS bereikt cryptografische perfectie met quantum computers

Abonneer je gratis op Techzine!

Mario Berta, een onderzoeker van AWS, is er onlangs in geslaagd met behulp van twee quantum computers een echte ‘willekeurige’ nummerreeks te maken. Deze perfecte willekeurige nummerreeks kan als cryptografische versleuteling worden ingezet voor het onkraakbaar beschermen van data.

Concreet paste de onderzoeker de quantum-techniek van ‘superpositie’ toe, waarbij een quantum bit (qbit) zowel een 1 of een 0 is. Hoe de qubit naar een 1 of een 0 valt is volstrekt willekeurig. Hierdoor is het van tevoren niet in te schatten naar welke waarde een qubit valt wanneer het gemeten wordt. Een string qubits kan hierdoor uit een gelijk aantal qubits bestaan of uit compleet willekeurige waarden. Dit creëert volgens Berta een ‘willekeurigheid’ die vooraf niet kan worden ingeschat.

Quantum computers

Voor het maken van een extreem veilige willekeurigheid, heeft de AWS-onderzoeker nu twee aparte quantum computers gebruikt. Iedere computer creëert een eigen onafhankelijke string bits die als ‘zwak’ worden bestempeld. Door deze twee onafhankelijke strings door een klassiek algoritme, de ‘randomness extractor (RE) te halen, kunnen deze twee ‘zwakke’ strings worden gecombineerd tot één bijna perfecte ‘willekeurige’ string qubits.

Omzetting naar willekeurige nummerreeksen

Met behulp van een Quantum Random Number Generator (QRNG) kan deze bijna willekeurige string qubits worden omgezet in een volledige willekeurige nummerreeks. Deze nummerreeks kan vervolgens weer worden ingezet voor extreem sterke cryptografische versleuteling. Hoe willekeuriger een cryptografische sleutel is, hoe lastiger deze valt te kraken.

De onderzoeker ziet veel mogelijkheden voor deze superwillekeurige versleutelingsmogelijkheden. Denk onder meer aan het extreem veilig maken van communicatie of het versleutelen van overheidsdocumenten. Maar bijvoorbeeld ook aan het beveiligen van blockchain ledgers.

Nog veel onderzoek nodig

Volgens Mario Berta moet nog wel veel onderzoek worden verricht voordat deze op quantum computing gebaseerde super willekeurige nummerreeksen daadwerkelijk in oplossingen kunnen worden ingezet. Maar, zo geeft hij aan, de toename van en het steeds goedkoper worden van cloudgebaseerde QRNG’s zal de ontwikkeling alleen maar bespoedigen.

Hij nodigt geïnteresseerden uit om hiermee aan de slag te gaan via de cloudgebaseerde AWS Braket quantum computing-tooling.