Serbian subtitles

← U ratu za informacije, hoće li kvantni kompjuteri poraziti kriptografe?

Get Embed Code
17 Languages

Showing Revision 6 created 12/12/2019 by Ivana Korom.

  1. Radim u oblasti zaštite tajni,
  2. a to podrazumeva vaše tajne.
  3. Kriptografi su prva linija odbrane

  4. u ratu koji već vekovima bukti:
  5. ratu između tvoraca šifri
  6. i razbijača šifri.
  7. A radi se o ratu za informacije.
  8. Savremeno ratište
    za informacije je digitalno.
  9. I zbiva se na vašim telefonima,
  10. kompjuterima
  11. i internetu.
  12. Naš posao je da stvorimo sisteme
  13. koji šifruju vaše mejlove
    i brojeve kreditnih kartica,
  14. vaše telefonske pozive i tekstovne poruke,
  15. a to uključuje i one pikantne selfije -
  16. (Smeh)

  17. kako bi sve ove informacije
    mogle da budu dešifrovane

  18. od strane primaoca kome su namenjene.
  19. Sve do nedavno,

  20. smatrali smo da smo za svagda
    pobedili u ovom ratu.
  21. Trenutno svi vaši pametni telefoni
    koriste enkripciju
  22. koju smo smatrali nesalomivom
    verujući da će tako i da ostane.
  23. Pogrešili smo
  24. jer stižu kvantni kompjuteri,
  25. a oni će u potpunosti
    da izmene pravila igre.
  26. Kroz istoriju, kriptografija
    i razbijanje šifri

  27. su oduvek bili igra mačke i miša.
  28. Tokom 1500-ih,
  29. kraljica Meri od Škotske je mislila
    da šalje šifrovana pisma
  30. koja jedino njeni vojnici
    mogu da dešifruju.
  31. Međutim, kraljica Elizabeta od Engleske
  32. je imala razbijače šifri
    koji su pomno radili.
  33. Dešifrovali su Merina pisma,
  34. videli da pokušava da ubije Elizabetu
  35. i stoga su odsekli Merinu glavu.
  36. Nekoliko vekova kasnije,
    u Drugom svetskom ratu,
  37. nacisti su komunicirali
    upotrebom šifre Enigma,
  38. daleko komplikovanije enkripcijske sheme
    koju su smatrali nesalomivom.
  39. No, onda je dobri stari Alan Tjuring,
  40. isti tip koji je izumeo ono što sada
    nazivamo modernim kompjuterom,
  41. napravio je mašinu
    i koristio je da dešifruje Enigmu.
  42. Dešifrovao je nemačke poruke
  43. i pomogao u slamanju Hitlera
    i njegovog Trećeg rajha.
  44. I tako se odvijala priča vekovima.
  45. Kriptografi unaprede enkripciju,
  46. a onda razbijači šifri uzvrate udarac
    i pronađu način da je dešifruju.
  47. Ova ratna razmena je bila prilično tesna.
  48. Sve do 1970-ih

  49. kada su neki kriptografi
    napravili ogroman pronalazak.
  50. Otkrili su izuzetno moćan način enkripcije
  51. nazvan „asimetrična kriptografija”.
  52. Nasuprot svim prethodno korišćenim
    metodama kroz istoriju, ova ne zahteva
  53. da dve strane koje žele da pošalju
    jedna drugoj poverljive informacije
  54. moraju da prethodno razmene tajni ključ.
  55. Čarolija asimetrične kriptografije
    je u tome što nam omogućuje bezbednu vezu
  56. s bilo kim u svetu,
  57. bilo da smo prethodno
    razmenili podatke ili ne.
  58. A obavlja to toliko brzo da vi i ja
    ni ne shvatamo da se dešava.
  59. Bilo da šaljete poruku prijatelju
    da izađete na pivo
  60. ili ste banka koja prebacuje
    milijarde dolara drugoj banci,
  61. moderna enkripcija nam omogućuje
    da bezbedno šaljemo podatke
  62. brzinom milisekundi.
  63. Briljantna ideja zbok koje
    je ova magija moguća

  64. se zasniva na teškim
    matematičkim problemima.
  65. Kriptografi su suštinski zainteresovani
    za ono što digitroni ne mogu.
  66. Na primer, digitroni mogu da množe
    bilo koja dva broja koja poželite,
  67. bez obzira na veličinu.
  68. No, vraćajući se na drugi način -
  69. započinjući proizvodom a onda pitanjem:
  70. „Koja dva broja pomnožena
    daju ovaj broj?” -
  71. zapravo se radi o uistinu teškom problemu.
  72. Ukoliko bih vam zatražio da otkrijete koji
    dvocifreni brojevi pomnoženi daju 851,
  73. čak i sa digitronom,
  74. većini ljudi u ovoj prostoriji
    bi bilo teško da otkriju odgovor
  75. do kraja mog govora.
  76. A ako malo povećam brojeve,
  77. onda nema tog digitrona na svetu
    koji može to da reši.
  78. Zapravo, čak bi najbržem
    superkompjuteru na svetu
  79. trebalo više od životnog veka univerzuma
  80. da otkrije dva broja
    koja pomnožena daju ovaj broj.
  81. A ovaj problem se naziva
    „rastavljanjem na faktore”,
  82. a to je baš ono što svaki vaš
    pametni telefon i laptop trenutno koristi
  83. da bi vaši podaci bili bezbedni.
  84. Radi se o osnovi savremene enkripcije.
  85. A činjenica da ni sve kompjuterske sile
    na planeti zajedno ne mogu da je reše
  86. je razlog zašto smo mi kriptografi
    smatrali da smo pronašli način
  87. da za svagda budemo
    ispred razbijača šifri.
  88. Možda smo postali malčice drski

  89. jer baš kad smo pomislili
    da smo dobili rat,
  90. gomila fizičara iz XX veka
    se pridružila zabavi
  91. i otkrili su da zakoni univerzuma,
  92. isti oni zakoni na kojima
    počiva savremena kriptografija,
  93. nisu ono što smo mislili da jesu.
  94. Mislili smo da jedan objekat ne može
    da bude na dva mesta istovremeno.
  95. Nije tako.
  96. Mislili smo da nije moguće da se nešto
    okreće u pravcu kazaljke na satu i obratno
  97. istovremeno.
  98. Međutim, to nije tačno.
  99. I mislili smo da dva objekta
    na suprotnim stranama univerzuma,
  100. udaljeni svetlosnim godinama
    jedan od drugog,
  101. ne mogu nikako da istovremeno
    utiču jedan na drugog.
  102. Opet nismo bili u pravu.
  103. I zar se ne čini da je tako uvek u životu?

  104. Baš kad pomislite da ste sve rešili,
    da je sve potaman,
  105. gomila fizičara dođe
  106. i otkriju da su osnovni zakoni
    univerzuma potpuno drugačiji
  107. nego što ste mislili?
  108. (Smeh)

  109. I to sve zezne.

  110. Vidite, u sićušnoj subatomskoj oblasti,

  111. na nivou elektrona i protona,
  112. klasični zakoni fizike,
  113. koje svi znamo i volimo,
  114. potpuno otpadaju.
  115. A baš tu nastupaju
    zakoni kvantne mehanike.
  116. U kvantnoj mehanici
  117. elektron može istovremeno da se obrće
    u pravcu kazaljke na satu i obratno,
  118. a proton može da bude
    na dva mesta istovremeno.
  119. Zvuči kao naučna fantastika,
  120. ali to je tako zbog sumanute
    kvantne prirode našeg univerzuma
  121. koja se skriva od nas.
  122. I bila je skrivena od nas sve do XX veka.
  123. Međutim, sad kad smo je otkrili,
    čitav svet je u trci
  124. da sagradi kvantni kompjuter -
  125. kompjuter koji može da upregne
    ovo čudno i uvrnuto kvantno ponašanje.
  126. To su toliko revolucionarne stvari

  127. i toliko moćne
  128. da će zbog njih današnji
    najbrži superkompjuteri
  129. da izgledaju beskorisno.
  130. Zapravo, za određene probleme
    koji su nam od velikog značaja,
  131. današnji najbrži superkompjuter
    je bliži računaljci
  132. nego kvantnom kompjuteru.
  133. Tako je, govorim o onim
    drvenim stvarčicama s kuglicama.
  134. Kvantni kompjuter može da simulira
    hemijske i biološke procese
  135. koji su van domašaja
    naših klasičnih kompjutera.
  136. I kao takvi, obećavaju da će da reše
    neke od najvećih problema naše planete.
  137. Pomoći će nam da pobedimo svetsku glad,
  138. da se bavimo klimatksim promenama,
  139. da pronađemo lek za bolesti i pandemije
    za kojima smo do sad bezuspešno tragali,
  140. da stvorimo nadljudsku
    veštačku inteligenciju
  141. i, ono što je možda i važnije
    od svega ostalog,
  142. pomoći će nam da razumemo
    samu prirodu univerzuma.
  143. Međutim, s ovim izvanrednim potencijalom

  144. ide i izvanredan rizik.
  145. Sećate se velikih brojeva
    o kojima sam pre govorio?
  146. Ne govorim o 851.
  147. Zapravo, ukoliko neko
    ne može da se koncentriše
  148. jer pokušava da otkrije činioce,
  149. rešiću vas muka i reći ću vam
    da je to 23 puta 37.
  150. (Smeh)

  151. Govorimo o mnogo većem broju
    koji je išao posle.

  152. Dok današnji najbrži superkompjuter
    ne bi mogao da nađe te činioce
  153. tokom životnog veka univerzuma,
  154. kvantni kompjuter bi sa lakoćom
    mogao da rastavi na činioce
  155. daleko, daleko veće brojeve.
  156. Kvantni kompjuter će da dešifruje
    svu enkripciju koju trenutno koristimo

  157. da se zaštitimo od hakera.
  158. I učiniće to s lakoćom.
  159. Dozvolite da se izrazim ovako:
  160. kad bi kvantni kompjuter bio koplje,
  161. onda bi savremena enkripcija,
  162. baš taj nesalomivi sistem
    koji nas je štitio decenijama,
  163. bila poput štita od papirne maramice.
  164. Svako sa pristupom kvantnom kompjuteru
    će da ima univerzalni ključ
  165. da otključa sve što poželi
    u našem digitalnom svetu.
  166. Mogli bi da kradu novac iz banki
  167. i da kontrolišu ekonomije.
  168. Mogli bi da iseku struju u bolnicama
    ili da ispale nuklearku.
  169. Ili bi mogli prosto da sednu
    i posmatraju sve nas preko naših kamera
  170. a da niko od nas ne zna da se to dešava.
  171. Elementarna informaciona jedinica
    na svim kompjuterima na koje smo navikli,

  172. poput ovoga,
  173. naziva se „bit”.
  174. Jedan bit može da bude
    u jednom od dva stanja:
  175. može da bude nula ili jedinica.
  176. Kada preko Fejs tajma razgovaram
    s mamom koja je na drugoj strani sveta -
  177. ubiće me zbog ovog slajda -
  178. (Smeh)

  179. mi zapravo međusobno razmenjujemo
    duge nizove nula i jedinica

  180. koji poskakuju od kompjutera
    do kompjutera, od satelita do satelita,
  181. prenoseći naše podatke velikom brzinom.
  182. Bitovi su trenutno veoma korisni.
  183. Zapravo, sve što trenutno
    radimo s tehnologijom
  184. dugujemo praktičnosti bita.
  185. Međutim, počinjemo da uviđamo
  186. da su bitovi zaista loši za simulaciju
    složenih molekula i čestica.
  187. A razlog za to je, na neki način,
  188. što subatomski procesi mogu da obavljaju
    dve ili više suprotnih stvari istovremeno
  189. dok prate bizarna pravila
    kvantne mehanike.
  190. U kasnom prošlom veku,

  191. nekim izuzetno pametnim fizičarima
    je pala na pamet genijalna ideja
  192. da prave kompjutere zasnovane
  193. na prinicipima kvantne mehanike.
  194. Elementarna informaciona jedinica
    kvantnog kompjutera
  195. se naziva „kubit”,
  196. što je u prevodu „kvantni bit”.
  197. Umesto da ima samo dva stanja,
    poput nule ili jedinice,
  198. kubit može da ima beskonačan broj stanja.
  199. A to znači da je kubit
    nekakva kombinacija i nule i jedinice
  200. istovremeno.
  201. Ovu pojavu nazivamo „superpozicijom”.
  202. A kada imamo dva kubita u superpoziciji,
  203. zapravo imamo posla
    sa sve četiri kombinacije
  204. nula-nula, nula-jedan,
    jedan-nula i jedan-jedan.
  205. Kod tri kubita,
  206. na delu imamo superpoziciju
    sa osam kobinacija
  207. i tako dalje.
  208. Svaki put kada dodamo samo jedan kubit,
    udvostručimo broj kombinacija
  209. koje deluju u superpoziciji
  210. istovremeno.
  211. Kada uvećamo razmere upotrebe kubita,
  212. možemo da imamo na delu
    eksponencijalan broj kombinacija
  213. istovremeno.
  214. A ovo samo nagoveštava moć
    koja počiva u kvantnim kompjuterima.
  215. Kod savremene enkripcije,

  216. naše tajne šifre, poput
    dva proizvoda tog velikog broja,
  217. one su tek dugi nizovi nula i jedinica.
  218. Da bi ih dešifrovao,
  219. klasični kompjuter mora da proveri
    svaku kombinaciju pojedinačno,
  220. jednu za drugom,
  221. sve dok pronađe onu koja deluje
    i razbije našu enkripciju.
  222. Međutim, sa kvantnim kompjuterom
  223. i uz dovoljan broj kubita u superpoziciji,
  224. možemo da izdvojimo informacije
    iz svih kombinacija istovremeno.
  225. U svega nekoliko koraka,
  226. kvantni kompjuter može da odstrani
    sve netačne kombinacije,
  227. da se ustremi na tačne
  228. i da potom otključa naše dragocene tajne.
  229. Sad, na sumanutom kvantnom nivou,

  230. ovde se nešto uistinu neverovatno dešava.
  231. Konvencionalna mudrost
    koju poseduju mnogi vodeći fizičari -
  232. i morate da ostanete prisebni
    dok ovo izgovaram -
  233. glasi da svaku kombinaciju zapravo
    proverava njen lični kvantni kompjuter
  234. unutar sopstvenog paralelnog univerzuma.
  235. Sve ove kombinacije
    se nadovezuju poput talasa u bazenu.
  236. Netačne kombinacije
  237. se međusobno poništavaju.
  238. A tačne kombinacije
  239. se međusobno snaže i pojačavaju.
  240. Pa na kraju programa kvantnog kompjutera
  241. sve što preostaje je tačan odgovor
  242. koji možemo da opazimo
    ovde u ovom univerzumu.
  243. Sad, ukoliko vam sve ovo
    i nema baš smisla, bez brige.

  244. (Smeh)

  245. U dobrom ste društvu.

  246. Nils Bor, jedan od pionira u ovoj oblasti
  247. je jednom rekao da bilo ko
    ko razmišlja o kvantnoj mehanici,
  248. a nije istinski zapanjen njome,
  249. zapravo je ne razume.
  250. (Smeh)

  251. Međutim, jasno vam je sa čime se suočavamo

  252. i zašto smo mi kriptografi sad na redu
  253. da se bacimo na posao.
  254. A moramo da budemo brzi
  255. jer kvantni kompjuteri
  256. već postoje u laboratorijama širom sveta.
  257. Srećom, u ovom trenutku,

  258. postoje u relativno malim razmerama,
  259. još uvek suviše malim da bi razbili
    naše veće kriptografske šifre.
  260. Međutim, možda nismo još dugo bezbedni.
  261. Neki veruju da su tajne vladine agencije
  262. već napravile jedan dovoljno velik,
  263. samo što još nikom nisu rekle.
  264. Neki akademici kažu
    da su verovatno tu za 10 godina.
  265. Neki kažu da je izglednije za 30 godina.
  266. Možda smatrate da, ako su
    kvantni kompjuteri 10 godina daleko,
  267. da mi kartografi zasigurno imamo
    dovoljno vremena da shvatimo
  268. kako da obezbedimo internet na vreme.
  269. Međutim, nažalost nije to baš tako lako.

  270. Čak iako zanemarimo
    godine koje su potrebne
  271. da se standardizuje, pripremi, a onda
    pusti u rad nova tehnologija enkripcije,
  272. na neki način, možda smo već zakasnili.
  273. Pametni digitalni kriminalci
    i vladine agencije
  274. možda već skladište
    naše najosetljivije šifrovane podatke
  275. unapred iščekujući kvantnu budućnost.
  276. Poruke stranih vođa,
  277. ratnih generala
  278. ili pojedinaca koji se
    suprotstavljaju onima na vlasti,
  279. za sada su pod enkripcijom.
  280. Ali čim svane dan
  281. kada se neko dočepa kvantnog kompjutera,
  282. moći će retroaktivno
    da otključaju sve iz prošlosti.
  283. U određenim vladinim
    i finansijskim sektorima
  284. ili vojnim organizacijama,
  285. osetljivi podaci moraju da budu
    poverljivi 25 godina.
  286. Dakle, ako će kvantni kompjuter
    zaista da postoji za 10 godina,
  287. onda su ovi momci već 15 godina zadocnili
  288. u zaštiti enkripcije.
  289. Dok se mnogi naučnici širom sveta

  290. utrkuju u pravljenju kvantnog kompjutera,
  291. mi kriptografi hitno tragamo
    za novom enkripcijom
  292. kako bismo se zaštitili na vreme.
  293. Tragamo za novim, teškim
    matematičkim problemima.
  294. Tragamo za problemima koji,
    baš poput faktorizacije,
  295. mogu da se koriste na pametnim telefonima
    i na našim laptopovima.
  296. Međutim, nasuprot faktorizaciji,
    potrebno je da problemi budu toliko teški
  297. kako bi bili nerešivi
    čak i za kvantni kompjuter.
  298. U skorije vreme, pretraživali smo
    znatno širu oblast matematike

  299. tragajući za takvim problemima.
  300. Razmatrali smo brojeve i objekte
  301. koji su daleko egzotičniji i apstraktniji
  302. od onih na koje smo navikli,
  303. poput onih na našem digitronu.
  304. I smatramo da smo otkrili
    neke geometrijske probleme
  305. koji bi mogli da obave posao.
  306. Nasuprot tim dvo- i trodimenzionalnim
    geometrijskim problemima
  307. koje smo morali da rešavamo
    olovkom i milimetarskim papirom
  308. u srednjoj školi,
  309. većina ovih problema je definisana
    u preko 500 dimenzija.
  310. Stoga, ne samo da ih je malčice teško
    nacrtati i rešiti na milimetarskom papiru,
  311. već verujemo i da su van domašaja
    kvantnog kompjutera.
  312. Dakle, iako je još rano,
  313. ovde smeštamo naše nade dok pokušavamo
    da osiguramo naš digitalni svet
  314. koji se seli u kvantnu budućnost.
  315. Baš kao i svi drugi naučnici,

  316. mi kriptografi smo beskrajno uzbuđeni
  317. zbog mogućnosti da živimo u svetu
    zajedno sa kvantnim kompjuterima.
  318. Mogli bi da budu
    velika sila na strani dobra.
  319. Međutim, u kakvoj god
    tehnološkoj budućnosti živeli,
  320. naše tajne će uvek da budu
    deo naše čovečnosti.
  321. A to je vredno zaštite.
  322. Hvala.

  323. (Aplauz)