יומיות 08.09.2019: קריפטוגרפיה 101 וקריפטוגרפיה קוונטית

כמה פעמים בשנה פוסט בבלוג חוטף חיידק ויראלי. המקרה האחרונה הוא פוסט היומיות האחרון, שבמשך כמה ימים הגיעו מאות מבקרים בשעה לקרוא אותו.

אם אתם מאלו שהגיעו בעקבות הפוסט והחליטו להישאר – ברוכים הבאים!

1. קריפטוגרפיה היא עוף מרתק בעולם המתמטיקה.

המטרה של קריפטוגרפיה היא לבנות בעיות שאי אפשר לפתור. הצפנה נגיד, היא בעיה כזאת. הבעיה של הצפנה היא פיענוח הטקסט המוצפן, בלי לדעת את השיטה בה הוצפן הטקסט. בהצפנה טובה, צופה מהצד לא יכול לפתור את הבעיה.

עד שנות ה-60-70 קריפוגרפיה הייתה סוג של אומנות. המצפינים היו לוקחים טקסט, יוצרים שיטה נורא יצירתית להצפין אותו. אם הם לא היו מצליחים לפענח את ההצפנה של עצמם, הם היו אומרים "אחלה, זה נראה לי מספיק טוב", ומשתמשים בזה בצבא. אמנות.

איפושהו לפני 50 שנה קריפטוגרפיה עברה להיות מתמטיקה. המתמטיקאיים השתמשו בתורת החישוב כדי למצוא קבוצת בעיות (שאנחנו חושבים) שאי אפשר לפתור. בהתבסס על הבעיות האלה, הן יצרו עולם שלם של קריפטוגרפיה. הקריפטוגרפיה של המתמטקאיים היא לא אומנות, היא מדע. המתמטיקאיים הוכיחו שבשיטה הנוכחית בה מחשבים עובדים, אי אפשר לפצח את ההצפנות שלהם.

מה שחשוב להבין, זה שכל הקריפטוגרפיה הזאת מתבססת על המודל הנוכחי של המחשבים. אם המודל ישתנה, כל הקריפטוגרפיה יכולה להיזרק לפח.

פה נכנס לתמונה המחשב הקוונטי. המחשב הקוונטי הוא מודל אחר לגמרי של חישוב, והרבה מהבעיות ה"לא פתירות" שקריפטוגרפיה מתבססת עליהן, כן פתירות במחשב קוונטי.

אם מחשב קוונטי אי פעם יווצר – ויש הרבה חובבי תיאוריות קונספירציה שבטוחים שהוא כבר נוצר במרתפי הצבא האמריקאי – עולם ההצפנה המודרני בבעיה.

התחום שאמור לפתור את זה הוא קריפטוגרפיה פוסט-קוונטית. כי גם למחשב קוונטי יש מגבלות (משהו שסופרי מדע בדיוני נוטים לשכוח). קריפטוגרפיה פוסט-קוונטית בונה שיטות הצפנה בהתבסס על בעיות שמחשב קוונטי לא יכול לפתור.

תחום נוסף שקשור למחשבים קוונטיים, הוא קריפטוגרפיה קוונטית. זה שם מאד דומה לשם הקודם, אבל המשמעות שונה. בקריפטוגרפיה קוונטית משתמשים בתכונות המחשב הקוונטי כדי ליצור שיטות הצפנה. נגיד, זה שמידע יכול להתקיים במצב קוונטי רק במקום אחד, או שהוא "נהרס" ברגע שמסתכלים בו.

אם יוצרים שיטות קריפטוגרפיות בהתבסס על תכונות המחשב הקוונטי, מקבלים פתאום קריפטוגרפיה שההנחות שלה הן לא מתמטיות, אלא פיזיקליות. היא לא מתבססת על בעיות שהמתמטיקה אומרת שאי אפשר לפתור בעזרת מחשב קוונטי, אלא על הנחות הפיזיקה הקוונטית. כל עוד ההנחות האלה נכונות, הקריפטוגרפיה תהיה בטוחה.

מכיוון שכל הדברים האלה נשמעים טוב, נשאלת השאלה, למה -IEEE Spectrum שואל האם קריפטוגרפיה קוונטית צריכה איתחול מחדש?

נתחיל מהנקודה הכי חשובה לדעתי: מחשב קוונטי לא קיים, ויכול להיות שלעולם לא נצליח לבנות אחד כזה. מה שכן קיים זה מחשב קוונטי כל כך חלש או מאיכות כל כך נמוכה, שהוא פחות מוצלח ממחשבים קלאסיים.

עם זאת, יש כמה חברות שמציעות שירותים של קריפטוגרפיה קוונטית. אני מודה שקשה לי להבין איך, אולי עם המחשבים הקוונטים החלשים. הן מספקות שירותים לממשלות וארגונים גדולים (בנקים).

הבעיה עם השירותים שלהן היא כפולה. מצד אחד, כל השיטות האלה טובות לקנה מידה קטן, ולא עובדות בקנה מידה גדול. מצד שני, אין כרגע שום בעיה עם קריפטוגרפיה קלאסית. ואם כן תתגלה בעיה כזאת, אז קריפטוגפיה פוסט-קוונטית אמורה לתקן אותה במהירות וקלות רבה מקריפטוגרפיה קוונטית. כלומר, יש להם שיטה לא מוצלחת שמחפשת פתרון.

2. חברי הטוב גדי עברון התחיל לכתוב micro-fiction: סיפורים מאד מאד קצרים. אתם מוזמנים לקרוא את הסיפורים.

הנה התמונה שהכין Steve Hai לאתר שלו. הומאז' מדב"פ ל-Lunch atop a Skyscraper.

3. לפני שנה פירסם melquiadess פה את מדריך מה זה קריספר (CRISPR)? זה היה אחד הפוסטים הפופולריים ביותר בבלוג בשנה האחרונה, מה שאומר שאנשים אכן רוצים לדעת, מה זה לכל הרוחות קריספר.

מהמדריך לומדים שקריספר חותך מולקולות DNA. מהמדריך גם לומדים שיש לקריספר מגבלות, הטכנולוגיה עושה טעויות לפעמים, והמימוש שלה מוגבל לרצפים קצרים.

חוקרים מבריטניה פירסמו שיטה חדשה, שנותנת עכשיו לקריספר לחתוך ולהדביק מקטעים גדולים יותר ב-DNA, ובדיוק רב יותר.

אין לי את הידע כמובן להבין את המשמעות של השיפור הזה מבחינת פיתוחים טכנולוגיים. אבל אני ממש מאושר שהצלחתי להבין מה הטכניקה עושה, בזכות מדריך קריספר.

4. ב-16 עד ה-18 לספטמבר יערך כנס מדעי המחשב והשפעתם על עתידנו בירושלים. קורים דברים מעניינים בישראל, זה בטוח.

5. חברות השכרת הרכב רוצות להכניס לרחובות שלנו קורקינטיים אוטונומיים, או כאלה שנוסעים בשלט רחוק. אם תזמינו אותם, הקורקינט יגיע אליכם לבד. בסיום השימוש, הוא יחזור לתחנת העגינה.

אני בעד קורקינטיים, אני נגד טרנד השיתוף שיצא מכלל שליטה. בחייאת, תשקיעו בליצור קורקינטיים שמתקפלים לגודל קטן. קורקינטיים שאפשר להעלות על המטוס, למשרד או לדירה. ומי שלא רוצה רכוש משלו? ישר לקיבוץ.

6. הוצאת Angry Robot, שהוציאה באפריל את לב המעגל של קרן לנדסמן באנגלית, ממשיכה במסעה בעולם המדב"פ הישראלי. ב-2020 היא תתרגם ותוציא את סימנטוב של אסף אשרי.

"סימנטוב" של אסף אשרי יֵצא לאור באנגלית בראשית השנה הבאה בהוצאת Angry Robot (שבה יצא לאור "לב המעגל" של @smallweed).
Asaf Ahery's Fantasy book Simatov will be published in English early next year by @angryrobotbooks.https://t.co/8cKPJ0pxGu

— ehud maimon (@ehmaimon) September 7, 2019

7. הדברים בגללם אני אוהב את האינטרנט:

Okay but seriously #dnd folks:
How do you think we got from the Fir Bolg (man of bags) the escaped Grecian slaves who settled Ireland before the Tuatha de Danann arrived and were dicks to them to ⏭️ #Firbolg the giant, sweet druid-furries??#DnD5ehttps://t.co/k1beu9EPu9 pic.twitter.com/aynNJ7BGI4

— Motherfoclóir: The Legacy (@Motherfocloir) September 6, 2019