วิธีที่คอมพิวเตอร์ควอนตัมอาจเป็นภัยคุกคามต่อระบบเข้ารหัสในปัจจุบัน

ความเข้าใจบทบาทของการเข้ารหัสลับในความปลอดภัยดิจิทัล

การเข้ารหัสลับ (Cryptography) เป็นเสาหลักของความปลอดภัยดิจิทัลสมัยใหม่ ช่วยให้สามารถสื่อสารข้อมูลอย่างเป็นความลับ ทำธุรกรรมอย่างปลอดภัย และรักษาความสมบูรณ์ของข้อมูล ซึ่งเกี่ยวข้องกับอัลกอริธึมทางคณิตศาสตร์ซับซ้อนที่ป้องกันไม่ให้บุคคลที่ไม่ได้รับอนุญาตเข้าถึงข้อมูล ระบบการเข้ารหัสแบบดั้งเดิม เช่น RSA (Rivest-Shamir-Adleman), การเข้ารหัสด้วยวงโค้งเอกซ์โปเนนเชียล (ECC), และอัลกอริธึมกุญแจสมมาตรเช่น AES พึ่งพาความยากในการแก้โจทย์ทางคณิตศาสตร์เป็นหลัก ตัวอย่างเช่น ความปลอดภัยของ RSA ขึ้นอยู่กับความท้าทายในการแยกตัวประกอบจำนวนเฉพาะขนาดใหญ่ ซึ่งเป็นงานที่ถือว่าไม่สามารถทำได้ภายในเวลาที่เหมาะสมด้วยเครื่องคอมพิวเตอร์แบบคลาสสิก

แต่สมมุติฐานเหล่านี้ตั้งอยู่บนพื้นฐานของศักยภาพของการประมวลผลแบบคลาสสิก เมื่อเทคโนโลยีก้าวหน้า ความเข้าใจเกี่ยวกับช่องโหว่ก็เพิ่มขึ้น โดยเฉพาะเมื่อเกิดเทคนิคใหม่อย่าง คอมพิวเตอร์ควอนตัม

พื้นฐานและข้อดีของคอมพิวเตอร์ควอนตัม

เครื่องควอนตัมใช้หลักการจากกลศาสตร์ควอนตัม—ซุปเปอร์โพสิชันและพันธะ—เพื่อประมวลผลข้อมูลแตกต่างจากเครื่องคลาสสิก แตกต่างจากบิตธรรมดาที่มีค่า 0 หรือ 1 คิวบิต (qubit) สามารถอยู่ในหลายสถานะพร้อมกันได้ ซึ่งเปิดโอกาสให้เครื่องควอนตัมสามารถทำบางงานได้เร็วกว่าเครื่องทั่วไปหลายเท่า

ข้อดีสำคัญด้านหนึ่งสำหรับด้านการเข้ารหัสคือความสามารถในการแยกตัวประกอบจำนวนใหญ่ ๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ด้วยอัลกอริธึมเช่น อัลกอริธึมชอร์ (Shor’s algorithm) ในขณะที่เครื่องคลาสสิกยังต้องใช้เวลานานมากในการแก้โจทย์นี้ เครื่องควอนตัมที่ทรงพลังกว่ามากก็มีแนวโน้มที่จะทำสำเร็จได้รวดเร็วเมื่อสร้างขึ้นมาเพียงพอแล้ว

ทำไมการประมวลผลแบบควอนตัมจึงเป็นภัยต่อวิธีการเข้ารหัสเดิม ๆ

ข้อวิตกว่าเทคนิคนี้จะทำให้ระบบรักษาความปลอดภัยถูกเจาะทะลุง่ายขึ้น:

• RSA Encryption: ขึ้นอยู่กับความยุ่งยากในการแยกตัวประกอบจำนวนเฉพาะขนาดใหญ่; ถูกโจมตีง่ายโดยใช้อัลกอริธึมหอร์
• Elliptic Curve Cryptography: ก็เสี่ยงเช่นกัน เพราะมันขึ้นอยู่กับปัญหาโลจาร์ิทึ่มแบบกระจัดกระจาย ซึ่งสามารถถูกแก้ไขได้โดยใช้อัลกอริธึมควอนไทน์
• Symmetric Key Algorithms: แม้ว่าจะมีแนวรับมากกว่า แต่ก็ไม่ใช่ว่าไม่มีช่องโหว่; อัลกอริธึมหกรเวอร์ (Grover’s algorithm) สามารถลดระดับความปลอดภัยลงครึ่งหนึ่ง หากนำไปใช้จริงๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพแล้ว

นั่นหมายถึง ข้อมูลสำคัญในปัจจุบัน ที่ได้รับการป้องกันไว้ อาจถูกถอดรหัสในวันหน้า หากผู้ไม่หวังดีสามารถสร้างหรือค้นพบเครื่องจักรควอนไทน์ขั้นสูงสุดได้ สำหรับภาคส่วนต่าง ๆ เช่น ธนาคาร สาธารณสุข รัฐบาล และทุกองค์กรที่ต้องใช้ระบบเข้ารหัส การเปลี่ยนผ่านนี้จึงเป็นเรื่องเร่งด่วนและสำคัญมาก

ความเคลื่อนไหวล่าสุดด้านคริปโตกราฟีต่อต้านเทคนิคส์ควอนไทน์

เพื่อรับมือกับภัยเหล่านี้ นักวิจัยและบริษัทไฮเทครายใหญ่มุ่งเน้นไปที่ “คริปโตกราฟีปลอดไวรัส” หรือ “หลังยุคนั้น” เช่น:

• Quantum Key Distribution (QKD): ใช้หลักฟิสิกส์ เช่น การหมุนเวียนโพลาไรเซชัน ของโฟตอน เพื่อแลกเปลี่ยน กุญแจ เข้าถึงแม้อย่างปลอดภัยที่สุด เพราะหากใครแอบฟัง จะส่งผลต่อคุณสมบัติของข้อความทันที ทำให้ตรวจจับได้ง่าย
• Lattice-Based Cryptography: ให้คำมั่นว่าจะต่อต้านทั้งโจมตีแบบคลาสสิกและแบบคู่ขนาน โดยพื้นฐานบนปัญหา lattice ที่ซับซ้อน
• Hash-Based Signatures & Code-Based Algorithms: เป็นแนวทางอื่น ๆ ที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับรองรับยุคนั้นหลังจากนี้

บริษัทไฮเท็คชื่อดัง รวมถึงหน่วยงานวิจัยระดับโลก ก็เดินหน้าพัฒนาไปตามเป้า เช่น:

• IBM กำลังผสมผสานระหว่างวิธีเก่าและใหม่ เข้าด้วยกัน เพื่อสร้างมาตรฐานใหม่สำหรับองค์กร*

• สตาร์ทอัป อย่าง QS7001 จากประเทศสวิตเซอร์แลนด์ ก็ผลิตชิปเฉพาะทางเพื่อช่วยรักษาข้อมูลจากแรงโจมตีในยุคนั้นอีกด้วย *

กลุ่มเหล่านี้ไม่ได้เพียงแต่สร้างมาตรฐานใหม่ แต่ยังเน้นเรื่อง backward compatibility หรือ การรองรับระบบเก่า ในช่วงเปลี่ยนผ่านอีกด้วย

แนวโน้มภาคธุรกิจและเส้นทางในอนาคต

ภาคธุรกิจทั่วโลก ตระหนักดีว่าการปรับเปลี่ยนอุตสาหกรรมทั้งระบบจะต้องใช้เวลา ดังนั้น จึงจำเป็นต้องดำเนินมาตราการเตรียมพร้อมก่อน ตั้งแต่ตอนนี้ รัฐบาลทั่วโลก รวมถึงองค์กรมาตราฐานระดับชาติ อย่าง NIST ก็ลงทุนเต็มกำลังเพื่อกำหนดยูนิเวอร์แซลดัชนี สำหรับ cryptography หลังยุคนั้น

ส่วนข่าวดีคือ เทคโนโลยีก็เดินหน้าต่อเนื่อง:

• ในปี 2025 เพียงปีเดียว มีเงินลงทุนเข้าสู่วงการ quantum computing ทั่วโลก มูลค่าหลายพันล้านเหรียญ พร้อมประมาณการณ์เติบโตเรื่อยมาจนถึงปี 2030
• นักวิจัยทำสำเร็จก้าวกระโดด ส่ง photon แบบพันธะออกไกลสุดบนสายไฟเบอร์ — เป็นขั้นตอนหนึ่งที่จะนำไปสู่วิธีส่งข้อมูล securely บนพื้นฐานกลศาสตร์ควอนตัมเต็มรูปแบบ
• บริษัทต่าง ๆ เปิดตัวฮาร์ดแวร์รุ่นใหม่ เช่น ชิปเซ็ต silicon ที่ออกแบบมาเพื่อรับมือแรงโจมตีจาก quantum processor ระดับสูงสุด

ทั้งหมดนี้สะท้อนทั้งความเคลื่อนไหวด้านเทคนิค และเตือนว่าเราต้องเตรียมนโยบาย ระบบรักษาความปลอดภัย ให้พร้อมสำหรับยุคนั้นที่จะเกิดขึ้นจริงเร็วๆ นี้

โดยเข้าใจว่าทักษะ เทคนิคส์ ใหม่ๆ เหล่านี้จะส่งผลต่อระบบ cryptographic ปัจจุบัน — รวมถึงรู้ว่ามีอะไรบ้างที่กำลังดำเนินไป เราจะสามารถเห็นภาพรวมทั้ง โอกาส และ ความเสี่ยง ได้ดีขึ้น การติดตามข่าวสาร วิจัยล่าสุด จะช่วยให้องค์กร เตรียมพร้อม รับมือ กับวิวัฒนาการแห่งเทคโนโลยี เพื่อสร้างโลกออนไลน์ ที่แข็งแรง ปลอดภัย ยิ่งขึ้น ด้วย นวัตกรรม แห่งวันหน้า มากกว่า ช่องโหว่