به گزارش خبرنگار خبرآنی، با شتاب گرفتن تحولات جهانی در حوزه محاسبات کوانتومی و لزوم بازتعریف شاخصهای امنیت سایبری و حفاظت از دادهها، ایران نیز همگام با کشورهای پیشرو جهان، گامهای راهبردی و اجرایی خود را برای ورود به فناوری «رمزنگاری پساکوانتومی» برداشته است. در همین راستا چند روز پیش تفاهمنامه همکاری مشترکی میان معاونت علمی، فناوری و اقتصاد دانشبنیان ریاستجمهوری و بانک مرکزی به امضا رسید؛ توافقی کلیدی و راهبردی که نقشه راه صیانت از تراکنشهای مالی، سامانههای حیاتی و اطلاعات بانکی کشور را در برابر ظرفیتهای رمزگشایی رایانههای کوانتومی آینده ترسیم میکند.
یکی از محوریترین بخشهای این تفاهمنامه، آمادهسازی و توسعه زیرساختهای آزمایشگاهی و بسترهای ارزیابی الگوریتمها توسط معاونت علمی و بانک مرکزی است. با ورود به فناوریهای کوانتومی، ایجاد سندباکسها (محیطهای آزمون) ضرورتی اجتنابناپذیر محسوب میشود تا الگوریتمهای تهیهشده از نظر صحتسنجی، قابلیت مقیاسپذیری و میزان تابآوری در برابر حملات بهدقت سنجیده شوند. طبق هماهنگیهای انجامشده، این آزمایشگاه مرجع پساکوانتومی در مرکز انفورماتیک بانک مرکزی مستقر خواهد شد.
حسین افشین معاون علمی، فناوری و اقتصاد دانشبنیان رئیسجمهور، در گفتوگویی تفصیلی با خبرنگار خبرآنی در راستای تفاهمنامه منعقدشده میان بانک مرکزی و معاونت علمی ریاستجمهوری در حوزه رمزنگاری پساکوانتومی به تشریح ابعاد، ضرورتها، ویژگیهای این فناوری نوین و روند جهانی پرداخته است.
مشروح این مصاحبه به شرح زیر است؛
رمزنگاری پساکونتوامی؛ الگوریتم های مقاوم در برابر حمله رایانه های کوانتومی
حسین افشین معاون علمی رئیس جمهور ابتدا در تشریح مبانی رمزنگاری پساکوانتومی اظهار کرد: رایانههای کوانتومی هنوز آنقدر قدرتمند نشدهاند که امنیت بانکها و اینترنت امروز را در مقیاس عملی بشکنند، اما همین احتمال که در آینده بتوانند بخشی از رمزنگاری رایج را بیاثر کنند، کافی بوده است تا دولتها و شرکتهای بزرگ از حالا برای تغییر زیرساختهای امنیتی خود برنامهریزی کنند. نام این مسیر جدید، «رمزنگاری پساکوانتومی» است؛ مجموعهای از الگوریتمها که قرار است در برابر توان محاسباتی رایانههای کوانتومی آینده مقاوم باشند.
کارکرد زیرساختی رمزنگاری در سامانهها و تبادلات دیجیتال امروز
معاون علمی رئیسجمهور درباره سازوکار رمزنگاری فعلی گفت: تقریباً هر بار که وارد اینترنتبانک میشویم، خرید اینترنتی انجام میدهیم، یک پیام محرمانه میفرستیم یا سندی را بهصورت دیجیتال امضا میکنیم، در پشت صحنه از الگوریتمهای رمزنگاری استفاده میشود. این الگوریتمها کمک میکنند اطلاعات در مسیر انتقال خوانده یا دستکاری نشوند، هویت طرفین قابلاعتماد باشد و امکان جعل یا تغییر دادهها کاهش پیدا کند.
وی افزود: بخش مهمی از این امنیت بر «رمزنگاری کلید عمومی» استوار است. الگوریتمهایی مانند RSA و روشهای مبتنی بر منحنیهای بیضوی سالهاست برای تبادل کلید، امضای دیجیتال و حفاظت از ارتباطات استفاده میشوند؛ اما مسئله زمانی جدی میشود که رایانههای کوانتومی وارد تصویر میشوند.
اهمیت محاسباتی رایانه کوانتومی و تفاوت بنیادین با پردازش کلاسیک
افشین در ادامه با تأکید بر چرایی اهمیت رایانههای کوانتومی نیز تصریح کرد: رایانه کوانتومی فقط یک رایانه معمولیِ سریعتر نیست. این فناوری از ویژگیهای فیزیک کوانتومی برای انجام برخی محاسبات استفاده میکند و در بعضی مسائل خاص میتواند روشی کاملاً متفاوت از رایانههای کلاسیک داشته باشد.
وی اضافه کرد: امروز رایانههای کوانتومی وجود دارند، اما هنوز در اندازه، پایداری و توان لازم برای شکستن رمزنگاری رایج اینترنت یا شبکههای بانکی نیستند. با این حال، از نظر نظری مشخص شده است که اگر در آینده رایانههای کوانتومی بسیار قدرتمند و پایدار ساخته شوند، میتوانند برخی مسائل ریاضی را که امنیت الگوریتمهایی مانند RSA و بسیاری از روشهای مبتنی بر منحنیهای بیضوی بر آنها تکیه دارد، بسیار سریعتر حل کنند.
معاون علمی رئیسجمهور ادامه داد: به زبان ساده، بسیاری از قفلهای دیجیتال امروز به این دلیل امن هستند که شکستن آنها با رایانههای عادی زمان فوقالعاده زیادی میبرد. یک رایانه کوانتومیِ بهاندازه کافی قدرتمند ممکن است در آینده بتواند برخی از این قفلها را در مدت بسیار کوتاهتری باز کند. البته این تهدید شامل همه انواع رمزنگاری به یک اندازه نمیشود و بیشترین نگرانی متوجه رمزنگاری کلید عمومی است.
مفهوم رمزنگاری پساکوانتومی و قابلیت اجرا روی سختافزارهای فعلی
وی در تعریف دقیق این فناوری خاطرنشان کرد: رمزنگاری پساکوانتومی یا Post-Quantum Cryptography (PQC) به مجموعهای از الگوریتمهای رمزنگاری گفته میشود که برای مقاومت در برابر حملات رایانههای کوانتومی طراحی شدهاند. نکته مهم این است که برای استفاده از این الگوریتمها نیازی به رایانه کوانتومی نیست؛ رمزنگاری پساکوانتومی روی رایانههای معمولی، سرورها، تلفنهای همراه و سایر تجهیزات رایج قابل اجراست.
به گفته وی، واژه «پساکوانتومی» به این معنا نیست که این فناوری فقط پس از ساختهشدن رایانههای کوانتومی کاربرد خواهد داشت، بلکه منظور این است که این الگوریتمها برای دنیایی طراحی شدهاند که در آن رایانههای کوانتومی توانمند از نظر رمزگشایی وجود دارند.
چرا ایمنسازی زیرساخت ها نیازمند اقدام فوری و پیشگیرانه است؟
افشین در پاسخ به این پرسش که چرا باید از هماکنون به فکر رمزنگاری پساکوانتومی بود، گفت: ممکن است این پرسش مطرح شود که اگر هنوز رایانه کوانتومی قادر به شکستن سامانههای بانکی ساخته نشده است، چرا باید از امروز برای آن هزینه کرد؟ پاسخ اصلی این است که تغییر زیرساخت رمزنگاری یک کشور، بانک یا شبکه بزرگ، پروژهای ساده و کوتاهمدت نیست.
وی تشریح کرد: الگوریتمهای رمزنگاری در لایههای مختلف سامانههای فناوری اطلاعات حضور دارند؛ از بانکها، مراکز داده و شبکههای مخابراتی گرفته تا کارتهای هوشمند، سامانههای دولتی، تجهیزات صنعتی، زیرساختهای حیاتی و سامانههای امنیتی. شناسایی این سامانهها، بررسی وابستگی آنها به الگوریتمهای فعلی، تغییر نرمافزارها، تعویض برخی تجهیزات، آزمایش راهکارهای جدید و هماهنگسازی استانداردها ممکن است سالها زمان ببرد. به همین دلیل، کشورها و سازمانهای بزرگ ترجیح میدهند مهاجرت را پیش از آنکه خطر کوانتومی به مرحله عملی برسد آغاز کنند.
تهدید امنیتی راهبرد «امروز جمعآوری کن، فردا رمزگشایی کن»
معاون علمی رئیسجمهور با اشاره به خطرات نگهداری دادهها بیان کرد: یکی از مهمترین دلایل نگرانی، مفهومی است که در ادبیات امنیت سایبری با عنوان Harvest Now, Decrypt Later شناخته میشود. در این سناریو، یک مهاجم میتواند امروز اطلاعات رمزگذاریشده را رهگیری و ذخیره کند، حتی اگر فعلاً قادر به خواندن آنها نباشد؛ سپس چند سال بعد، در صورت دسترسی به رایانه کوانتومی قدرتمند، ممکن است بتواند بخشی از آن اطلاعات را رمزگشایی کند.
باید از امروز به فکر محافظت از داده های نظامی، امنیتی و مالی باشیم
وی افزود: این تهدید برای دادههایی اهمیت بیشتری دارد که باید سالها یا حتی دههها محرمانه باقی بمانند؛ مانند برخی اطلاعات نظامی، امنیتی، دولتی، زیرساختی یا مالی. بنابراین مسئله فقط حفاظت از اطلاعاتی نیست که در آینده تولید خواهند شد، بلکه بخشی از نگرانی مربوط به اطلاعاتی است که همین امروز در حال تولید، انتقال و ذخیرهشدن هستند.
افشین در پاسخ به این شبهه که آیا همه رمزنگاریهای فعلی بیاستفاده میشوند، اظهار داشت: خیر؛ رایانش کوانتومی همه الگوریتمهای رمزنگاری را به یک شکل تهدید نمیکند. بیشترین نگرانی درباره الگوریتمهای کلید عمومی مانند RSA و بسیاری از الگوریتمهای مبتنی بر منحنیهای بیضوی است. در مقابل، الگوریتمهای رمزنگاری متقارن مانند AES همچنان قابل استفاده خواهند بود.
مهاجرت پساکوانتومی به معنای کنار گذاشتن همه زیرساختهای امنیت سایبری فعلی نیست
وی اضافه کرد: رایانش کوانتومی از نظر نظری میتواند قدرت حمله به الگوریتمهای متقارن را نیز افزایش دهد، اما این وضعیت با مسئله RSA یکسان نیست و با انتخاب طول کلید مناسب میتوان سطح امنیت بالایی حفظ کرد. بنابراین مهاجرت پساکوانتومی به معنای کنار گذاشتن همه زیرساختهای امنیت سایبری فعلی نیست، بلکه بیشتر صحبت از جایگزینی یا تقویت آن بخشهایی است که در برابر رایانههای کوانتومی آسیبپذیرترند.
معاون علمی، فناوری و اقتصاد دانشبنیان رئیسجمهور درباره الگوریتمهای مورد استفاده گفت: یکی از مهمترین نهادهای فعال در این حوزه، مؤسسه ملی استاندارد و فناوری آمریکا (NIST) است. NIST از سال ۲۰۱۶ یک فرایند بینالمللی برای بررسی و ارزیابی الگوریتمهای مقاوم در برابر حملات کوانتومی آغاز کرد و دانشگاهها، شرکتهای فناوری و متخصصان امنیت از کشورهای مختلف در ارزیابی این الگوریتمها مشارکت داشتند.
رمزنگاری پساکوانتومی در امریکا وارد مرحله طراحی محصول و پیادهسازی عملی شده است
وی ادامه داد: پس از چندین سال بررسی، NIST در اوت ۲۰۲۴ نخستین استانداردهای اصلی رمزنگاری پساکوانتومی را نهایی کرد که از مهمترین آنها میتوان به ML-KEM برای سازوکار کپسولهسازی و برقراری کلید امن و ML-DSA برای امضای دیجیتال اشاره کرد. این تحول اهمیت زیادی دارد، زیرا نشان میدهد رمزنگاری پساکوانتومی دیگر صرفاً موضوعی دانشگاهی یا آزمایشگاهی نیست و وارد مرحله استانداردسازی، طراحی محصول و پیادهسازی عملی شده است.
وضعیت برنامهریزی و نقشههای راه مهاجرت کوانتومی در کشورهای مختلف
افشین درباره اقدامات بینالمللی در حوزه تهدیدات کوانتومی تصریح کرد: در سالهای اخیر، کشورهای مختلف برنامههایی برای آمادهسازی زیرساختهای خود در برابر تهدیدات کوانتومی آغاز کردهاند. البته همه آنها در یک مرحله نیستند؛ برخی در مرحله استانداردگذاری هستند، برخی نقشه راه مهاجرت منتشر کردهاند و برخی نیز آزمایش و پیادهسازی تدریجی را آغاز کردهاند.
وی با اشاره به وضعیت آمریکا گفت: آمریکا یکی از پیشروترین کشورها در این حوزه است؛ NIST استانداردهای اصلی رمزنگاری پساکوانتومی را تدوین کرده و دولت آمریکا نیز برای مهاجرت سامانههای دولتی و امنیتی برنامهریزی کرده است. در حوزه سامانههای امنیت ملی نیز نهادهایی مانند NSA برنامههایی برای جایگزینی تدریجی الگوریتمهای آسیبپذیر و استفاده از روشهای مقاوم در برابر کوانتوم در دهه ۲۰۳۰ دارند. در نتیجه، رمزنگاری پساکوانتومی در آمریکا از مرحله تحقیق عبور کرده و وارد مرحله استانداردسازی، برنامهریزی مهاجرت و پیادهسازی تدریجی شده است.
برنامه بریتانیا برای مهاجرت به رمزنگاری پساکوانتومی تا ۲۰۳۵
معاون علمی رئیسجمهور پیرامون رویکرد انگلستان درباره مقابله با تهدیدات رایانه های کوانتومی توضیح داد و گفت: بریتانیا یکی از شفافترین نقشههای زمانی را منتشر کرده است. مرکز ملی امنیت سایبری بریتانیا (NCSC) از دولت، سازمانهای بزرگ و زیرساختهای حیاتی خواسته است از هماکنون برای مهاجرت به رمزنگاری پساکوانتومی برنامهریزی کنند. در نقشه راه این کشور، سازمانها باید تا سال ۲۰۲۸ داراییها و سامانههای رمزنگاری خود را شناسایی و برنامه مهاجرت را آماده کنند، تا حدود ۲۰۳۱ مهمترین سامانهها را منتقل کنند و هدف کلی، تکمیل بخش عمده مهاجرت تا حدود ۲۰۳۵ است.
درخواست کمیسیون اروپا از کشورهای عضو برای تهیه برنامه ملی رمزنگاری پساکوانتومی
وی در خصوص برنامههای اتحادیه اروپا بیان کرد: اتحادیه اروپا نیز در سطح سیاستگذاری کلان وارد این حوزه شده است؛ کمیسیون اروپا از کشورهای عضو خواسته برای مهاجرت هماهنگ به رمزنگاری پساکوانتومی برنامه ملی تهیه کنند تا دولتها، زیرساختهای حیاتی و بخشهای حساس کشورهای اروپایی بهصورت هماهنگ و بر اساس استانداردهای مشترک به سمت فناوریهای مقاوم در برابر کوانتوم حرکت کنند. در ادامه نیز نقشه راه مشترکی برای هماهنگسازی این مهاجرت در کشورهای عضو تهیه شده است.
فرانسه از رویکرد «هیبریدی» در دوره گذار به پساکوانتپمی حمایت کرده است
افشین به اقدامات آلمان و فرانسه نیز اشاره کرد و گفت: آلمان نیز در حوزه رمزنگاری پساکوانتومی فعال است. اداره فدرال امنیت اطلاعات آلمان (BSI) بر شناسایی وابستگی سامانهها به رمزنگاری فعلی، تدوین نقشه مهاجرت و آمادهسازی نهادهای دولتی و زیرساختهای حساس تأکید کرده است. رویکرد آلمان، مانند بسیاری از کشورهای دیگر، بر مهاجرت تدریجی و استفاده از استانداردهای بررسیشده و قابلاعتماد استوار است. فرانسه نیز از سالها قبل درباره خطرات کوانتومی و لزوم آمادهسازی زیرساختهای رمزنگاری راهنما منتشر کرده است. آژانس امنیت سایبری فرانسه (ANSSI) بهویژه بر حفاظت از اطلاعاتی تأکید دارد که باید برای سالهای طولانی محرمانه باقی بمانند. فرانسه همچنین از رویکرد «هیبریدی» در دوره گذار حمایت کرده است که در آن، رمزنگاری کلاسیک و پساکوانتومی با طراحی مناسب در کنار یکدیگر استفاده میشوند تا ریسک مهاجرت ناگهانی کاهش یابد.
مهاجرت پساکوانتومی به یک روند بینالمللی تبدیل شده است
وی تأکید کرد: موضوع به چند کشور بزرگ محدود نیست و نهادهای امنیت سایبری کشورهای مختلف اروپایی در سالهای اخیر بیانیهها، توصیهها و برنامههای مشترکی درباره ضرورت آمادگی برای مهاجرت پساکوانتومی منتشر کردهاند. در نتیجه، میتوان گفت این موضوع اکنون به یک روند بینالمللی تبدیل شده است؛ هرچند میزان آمادگی و سرعت اجرای برنامهها در کشورها یکسان نیست.
مراحل عملیاتی پیادهسازی و استقرار رویکرد رمزنگاری هیبریدی
معاون علمی رئیسجمهور درباره چگونگی اجرای این فرآیند اظهار داشت: مهاجرت پساکوانتومی معمولاً یک پروژه چندساله است. اولین مرحله این است که یک سازمان بداند دقیقاً در کجا از رمزنگاری استفاده میکند. یک بانک یا شرکت بزرگ ممکن است صدها یا هزاران سامانه داشته باشد که به گواهی دیجیتال، امضای الکترونیکی VPN، TLS، HSM، سامانههای پرداخت یا مدیریت کلید وابستهاند. پس از شناسایی این سامانهها، باید مشخص شود کدام یک حساسترند و در اولویت مهاجرت قرار دارند.
وی ادامه داد: در مرحله بعد، الگوریتمها و محصولات جدید در محیطهای آزمایشی بررسی میشوند تا سرعت، امنیت، سازگاری و تأثیر آنها بر سامانههای موجود سنجیده شود. در بسیاری از موارد، دورهای از مهاجرت «هیبریدی» در نظر گرفته میشود که در این مدل، رمزنگاری کلاسیک و پساکوانتومی با طراحی مناسب در کنار یکدیگر استفاده میشوند تا ریسک دوره گذار کاهش یابد. در نهایت، با بلوغ استانداردها و محصولات، الگوریتمهای آسیبپذیر قدیمی بهتدریج کنار گذاشته میشوند.
ارزیابی سطح فوریت تهدید و ضرورت تدوین نقشه مهاجرت سامانهها
افشین در پاسخ به این پرسش که آیا خطر کوانتومی فوری است، تصریح کرد: خیر؛ در حال حاضر هیچ رایانه کوانتومی شناختهشدهای وجود ندارد که بتواند رمزنگاری اصلی اینترنت یا شبکههای بانکی را در مقیاس عملی بشکند؛ بنابراین نباید تصور کرد که RSA یا بانکداری اینترنتی قرار است در آینده نزدیک ناگهان ناامن شود. اما منتظر ماندن تا زمانی که چنین رایانهای ساخته شود نیز منطقی نیست، زیرا مهاجرت زیرساختهای بزرگ ممکن است سالها زمان ببرد. به همین دلیل، توصیه اصلی نهادهای امنیتی و استانداردگذاری این است که سازمانها از هماکنون داراییهای رمزنگاری خود را شناسایی کنند، برنامه مهاجرت تهیه کنند و امکان استفاده از استانداردهای پساکوانتومی را بهتدریج فراهم سازند.
رمزنگاری پساکوانتومی؛ مقاومسازی پیشگیرانه زیرساختها در برابر زلزله فناوری
معاون علمی، فناوری و اقتصاد دانشبنیان رئیسجمهور تأکید کرد: رمزنگاری پساکوانتومی را میتوان نسل جدیدی از قفلهای دیجیتال دانست. قفلهای دیجیتال فعلی برای رایانههای امروز بسیار قدرتمند هستند، اما برخی از آنها ممکن است در برابر رایانههای کوانتومی بسیار پیشرفته آینده آسیبپذیر شوند. به همین دلیل، پژوهشگران و نهادهای استانداردگذاری الگوریتمهایی طراحی کردهاند که انتظار میرود در برابر چنین حملاتی مقاوم باشند. حرکت به سمت این فناوری به معنای وجود یک بحران فوری نیست؛ بلکه یک مهاجرت پیشگیرانه، زیرساختی و بلندمدت است.
وی خاطرنشان کرد: رمزنگاری پساکوانتومی را میتوان به مقاومسازی یک ساختمان در برابر زلزله تشبیه کرد؛ ممکن است ندانیم زلزله دقیقاً چه زمانی رخ خواهد داد، اما اگر بدانیم سازه فعلی در برابر یک زلزله بزرگ آسیبپذیر است، منطقی است مقاومسازی را پیش از وقوع آن آغاز کنیم.
