วิธีที่คอมพิวเตอร์ควอนตัมอาจเป็นภัยคุกคามต่อระบบเข้ารหัสในปัจจุบัน

ทำความเข้าใจบทบาทของการเข้ารหัสในความปลอดภัยของข้อมูล

การเข้ารหัส (Cryptography) เป็นเสาหลักของความปลอดภัยดิจิทัลสมัยใหม่ มันใช้สมการทางคณิตศาสตร์ซับซ้อนเพื่อปกป้องข้อมูลสำคัญ เพื่อให้แน่ใจในความเป็นส่วนตัวและความสมบูรณ์ของข้อมูลบนแพลตฟอร์มต่าง ๆ ตั้งแต่ธนาคารออนไลน์ อีคอมเมิร์ซ ไปจนถึงการสื่อสารภาครัฐ ระบบการเข้ารหัสแบบดั้งเดิม เช่น RSA (Rivest-Shamir-Adleman) และ การเข้ารหัสด้วยวงโค้งเลขยาก (Elliptic Curve Cryptography) พึ่งพาความยากในการแก้ปัญหาบางอย่าง เช่น การแยกจำนวนเต็มขนาดใหญ่ หรือ การแก้สมาการลอการิทึมแบบไม่เชิงเส้น ปัญหาเหล่านี้ถือว่ายากมากสำหรับเครื่องคอมพิวเตอร์คลาสสิกที่จะทำได้ภายในเวลาที่เหมาะสม ซึ่งทำให้ระบบเหล่านี้เชื่อถือได้ในการรักษาความปลอดภัยข้อมูล

อย่างไรก็ตาม สมมติฐานด้านความปลอดภัยนี้ขึ้นอยู่กับข้อจำกัดด้านเทคนิคในปัจจุบัน เมื่อเทคโนโลยีก้าวหน้า โอกาสที่จะมีวิธีใหม่ ๆ ที่สามารถท้าทายข้อสมมติฐานเหล่านี้ก็เพิ่มขึ้น—โดยเฉพาะอย่างยิ่ง คอมพิวเตอร์ควอนตัม

ความสามารถของเครื่องควอนตัม

เครื่องควอนตัมใช้หลักการจากกลศาสตร์ควอนตัม เช่น ซุปเปอร์โพสิชัน (superposition) และ เอนแทงเกิลเมนต์ (entanglement) เพื่อดำเนินการประมวลผลด้วยความเร็วที่ไม่สามารถทำได้โดยเครื่องคลาสสิก ต่างจากบิตธรรมดาที่เป็น 0 หรือ 1 เท่านั้น คิวบิต (qubits) สามารถอยู่ในหลายสถานะพร้อมกัน ซึ่งช่วยให้เครื่องควอนตัมสามารถประมวลผลชุดค่าผสมจำนวนมากพร้อมกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ

จุดเด่นสำคัญคือ ความสามารถในการแก้ไขปัญหาบางประเภทได้เร็วกว่าเครื่องคลาสสิกแบบเอ็กซ์โปเนนเชียล ตัวอย่างเช่น:

• แยกจำนวนเต็มขนาดใหญ่: อัลกอริธึม Shor’s algorithm สามารถแยกจำนวนเต็มได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งเป็นพื้นฐานของ RSA
• แก้โจทย์เกี่ยวกับ ลอการิทึมหรือเลขโดด: ระบบคริปโตกราฟีวงโค้้งเลขยากก็เสี่ยงต่อช่องโหว่เช่นกันเมื่อเจอกับเครื่องควอนตัมที่ทรงพลังกว่าเดิม

หมายความว่า เมื่อเกิดขึ้น เครื่องควอนตัมที่มีศักยภาพเพียงพอ ก็อาจทำลายระบบเข้ารหัสหลายชนิดที่ใช้อยู่ทั่วโลกในปัจจุบันได้เลยทีเดียว

ผลกระทบต่อระบบเข้ารหัสเดิม ๆ

ผลกระทบต่อความปลอดภัยของข้อมูลนั้นรุนแรง:

• ข้อมูลสำคัญตกอยู่ในภาวะเสี่ยง: ข้อมูลส่วนบุคคล เช่น บันทึกสุขภาพหรือธุรกรรมทางการเงิน ที่ถูกเก็บไว้วันนี้ อาจถูกถอดรหัสได้ หากใช้วิธีเขียนโปรแกรมที่เปราะบางเมื่อมีเครื่องจักรควอนไทย์ระดับสูง
• ช่องทางสื่อสารที่ปลอดภัยถูกโจมตี: โปรโต콜เช่น HTTPS และ VPN ที่ใช้อิงกับ RSA หรือคริปโตกราฟีวงโค้้ง ก็อาจถูกเจาะผ่านเทคนิคจาก quantum ในวันหน้า

นี่ไม่ใช่เรื่องสมมุติ; เป็นเรื่องเร่งด่วนสำหรับผู้เชี่ยวชาญด้านไซเบอร์ซีเคียวริตี้ ที่เตือนว่ามาตรฐาน encryption ปัจจุบันอาจจะกลายเป็นสิ่งล้าสมัลง่ายๆ หากไม่ได้ดำเนินมาตราการรับมือไว้ก่อนหน้านั้นแล้ว

ความก้าวหน้าล่าสุดด้านเทคนิคเพื่อรับมือกับ quantum-resistant technologies

เพื่อรับมือกับความเสี่ยงนี้ นักวิจัยจึงเริ่มพัฒนาวิธีต่าง ๆ เพื่อสร้างเกราะกำบัง:

• คริปโตกราฟีต่อต้าน quantum หรือ Post-Quantum Cryptography (PQC): เป็นชุดคำศัพท์สำหรับ algorithms ที่ออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อรองรับทั้ง machine learning แบบคลาสสิกและ quantum โดยเฉพาะ

ตัวอย่างล่าสุดคือ ในเดือน พฤษภาคม 2025 นักวิทยาศาสตร์ชาวสวิตเซอร์แลนด์ประกาศว่าพวกเขาได้สร้างชิปต้นแบบชื่อ QS7001 ซึ่งออกแบบมาเพื่อรักษาข้อมูลให้ปลอดภัยจาก Quantum attacks ในยุคนั้น นี่ถือเป็นขั้นตอนสำคัญในการนำเสนอแนวทางแก้ไขจริงสำหรับสนับสนุน การส่งสารและรักษาความปลอดภัยบนโลกหลังยุคนั้นไปแล้ว

ระหว่างนี้ บริษัทเทคโนโลยียักษ์ใหญ่อย่าง IBM ก็ยังเดินหน้าพัฒนาแนวคิดผสมผสานระหว่าง AI กับเทคนิคใหม่ๆ รวมถึงงานเบื้องต้นเกี่ยวกับ PQC เพื่อลุยมาตรวัดแห่งศึกครั้งใหญ่ที่จะเกิดขึ้นจากขุมกำลัง computing ขั้นสูงนี้อีกด้วย

แนวโน้มตลาดและแนวทางลงทุน

ตลาดทั่วโลกสำหรับ computing ควอนได้เติบโตเร็วมาก โดยได้รับแรงหนุนจากเงินลงทุนทั้งภาครัฐและเอกชน:

• มูลค่าของตลาดนี้ คาดว่าจะอยู่ระหว่าง 7.1 ถึง 7.5 พันล้านเหรียญ สหรัฐ ภายในปี 2030

นี่สะท้อนให้เห็นว่าการปรับเปลี่ยนไปสู่วิธีรักษาความปลอดภัยรูปแบบใหม่ ไม่เพียงแต่จะเกิดขึ้น แต่ยังต้องเร่งรีบ เพราะถ้าไม่ทันการณ์ อุตสาหกรรมต่างๆ อาจต้องเผชิญหน้ากับเหตุการณ์ฉุกเฉินด้าน cybersecurity อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้

ผลกระทบร้ายแรงหากไม่มีมาตราการใด ๆ เข้ามา

หากละเลยหรือไม่เตรียมตัว รับรองว่าจะเกิดผลเสียตามมาไม่น้อย:

• จำเป็นต้อง “ปฏิวัติ” ระบบ encryption ใหม่—เปลี่ยนผ่านไปสู่มาตรฐานใหม่ที่ resistant ต่อแม้แต่ adversaries ระดับสูงสุด
• รัฐบาลอาจออกกฎหมายกำหนดให้องค์กรต่าง ๆ ต้องนำ cryptographic solutions แบบ post-quantum มาใช้ภายในช่วงเวลาที่กำหนด
• ข้อมูลสำรวจหรือเก็บไว้นานหลายสิบปี ก็จะตกอยู่ในภาวะเสี่ยงที่จะถูกเปิดเผย ถ้าไม่ได้เตรียมหาทางรับมือไว้ตั้งแต่ตอนนี้แล้ว

สถานการณ์เหล่านี้เน้นให้เห็นว่า การเข้าใจวิวัฒนาการด้าน cryptography นี้ จึงไม่ใช่เรื่องแค่ระดับเทคนิค แต่มันคือหัวใจสำคัญในการรักษาความไว้วางใจต่อโครงสร้างพื้นฐาน digital ทั่วโลก

เพื่อเดินหน้าไปข้างหน้า เราจะต้องศึกษาวิจัยทั้งช่องโหว่และแนวทางสร้างภูมิบ้านเมืองแข็งแรง ด้วยพันธกิจร่วมกันระหว่างนักวิจัย ภาคธุรกิจ ผู้นำรัฐบาล และผู้ดูแล cybersecurity — ทั้งหมดนี้คือหัวใจหลักในการสร้าง ecosystem ดิจิทัลที่แข็งแกร่ง พร้อมรับมือกับทุกบทเรียนแห่งวันข้างหน้า พร้อมทั้งดูแลสินทรัพย์ข้อมูลคุณค่าอันดับหนึ่งของเราให้อยู่ดี มีสุข