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Em um avanço que abala os alicerces da segurança cibernética global, pesquisadores chineses conseguiram violar sistemas de criptografia até então considerados invioláveis, usando computadores quânticos.
Este marco marca um antes e um depois na proteção da informação digital, colocando em questão a eficácia dos métodos criptográficos tradicionais.
A fragilidade da criptografia clássica diante do poder quântico
Por: Gabriel E. Levy B.
Desde a invenção da criptografia moderna, algoritmos de criptografia como o RSA têm sido pilares fundamentais na proteção de dados confidenciais. Com base na complexidade matemática de fatorar grandes primos, esses sistemas foram considerados seguros contra ataques de computadores convencionais.
No entanto, como muitos cientistas temiam e em um artigo anterior havíamos antecipado, a chegada da computação quântica mudou o cenário.
Em outubro de 2024, uma equipe da Universidade de Xangai, liderada pelo professor Wang Chao, anunciou que havia usado um computador quântico D-Wave para quebrar a criptografia RSA de 22 bits.
Embora esse tamanho de chave seja modesto em comparação com os padrões atuais, a conquista demonstra a capacidade das máquinas quânticas de lidar com problemas criptográficos complexos.
Esse avanço é baseado em técnicas de “recozimento quântico”, que permitem que problemas de otimização combinatória sejam resolvidos de forma eficiente.
Tecnologia RSA que protege toda a segurança cibernética global
A tecnologia RSA (Rivest-Shamir-Adleman) é o pilar sobre o qual se baseia praticamente toda a segurança cibernética do mundo. De transações bancárias a e-mails criptografados, assinaturas digitais e comunicações governamentais, a RSA protege as informações mais confidenciais do planeta.
Sua segurança é baseada em um princípio matemático fundamental: a extrema dificuldade de fatorar grandes números primos.
Em essência, o RSA usa um par de chaves: uma pública, para criptografar os dados, e uma privada, necessária para descriptografá-los.
A força desse sistema reside no fato de que, embora seja fácil multiplicar dois grandes números primos, o processo inverso – encontrar esses fatores sem conhecê-los de antemão – é virtualmente impossível para um computador convencional em um período de tempo razoável.
No entanto, a computação quântica, usando algoritmos como o de Shor, ameaça desmantelar essa proteção, pois pode fatorar esses números em questão de minutos ou segundos.
Isso significa que, se os computadores quânticos atingirem o nível necessário, toda a infraestrutura digital atual – de redes bancárias a sistemas de defesa – poderá ser exposta, marcando o início de uma crise sem precedentes na segurança global de computadores.
A ascensão da computação quântica e suas implicações
A computação quântica não é mais uma promessa distante, mas uma realidade tangível.
Empresas e governos de todo o mundo investem recursos significativos no desenvolvimento dessa tecnologia, cientes de seu potencial para revolucionar vários setores.
No entanto, esse poder vem com riscos, principalmente na área de segurança da informação.
O algoritmo RSA, amplamente utilizado em transações financeiras, comunicações e armazenamento de dados, baseia-se na dificuldade de fatorar grandes números.
Os computadores clássicos levariam milhões de anos para resolver esses problemas, mas os computadores quânticos, graças à sua capacidade de processar vários estados simultaneamente, podem reduzir drasticamente esse tempo.
Embora o experimento chinês tenha sido limitado a uma chave de 22 bits, seu sucesso sugere que, com o aumento do poder quântico, mesmo as cifras mais robustas podem estar em perigo.
A urgência da criptografia pós-quântica
Diante dessa ameaça iminente, a comunidade científica e tecnológica intensificou seus esforços no desenvolvimento de algoritmos de criptografia pós-quântica.
Esses novos métodos buscam criar sistemas de criptografia resistentes a ataques de computadores quânticos, garantindo a segurança da informação na era quântica.
No entanto, a transição para esses novos padrões não é fácil.
Requer uma revisão completa das infraestruturas atuais, testes rigorosos e a implementação de soluções que possam ser perfeitamente integradas aos sistemas existentes.
Além disso, é crucial que empresas e governos ajam rapidamente para se manterem à frente de possíveis ataques, tomando medidas preventivas antes que os computadores quânticos atinjam uma capacidade que represente uma ameaça real.
Casos que mostram a vulnerabilidade atual
O avanço chinês não é um caso isolado.
Em 2023, os pesquisadores conseguiram fatorar um número RSA de 48 bits usando um computador quântico de 10 qubits, combinando técnicas clássicas e quânticas para otimizar o processo.
Embora essas chaves sejam pequenas em comparação com as usadas em ambientes reais, esses experimentos demonstram uma tendência preocupante.
Além disso, em 2024, cientistas chineses empregaram uma rede de 2.304 unidades de processamento gráfico (GPUs) para resolver em 14,22 segundos um problema que o computador quântico Sycamore do Google resolveu em 600 segundos.
Essa conquista, embora baseada na computação clássica, ressalta a velocidade com que as técnicas capazes de desafiar a supremacia quântica estão avançando e destaca a necessidade de fortalecer os sistemas de segurança atuais.
A nova Guerra Fria Quântica
Tanto a China quanto os Estados Unidos, cientes da vulnerabilidade iminente dos sistemas criptográficos atuais, estão desenvolvendo de forma independente novos métodos de criptografia que são imunes à computação quântica.
Essa corrida tecnológica, que lembra a Guerra Fria digital, levou os dois países a investir bilhões de dólares na criação do que é conhecido como criptografia pós-quântica.
São algoritmos projetados para resistir a ataques de computadores quânticos, usando princípios matemáticos que não se baseiam na fatoração de números primos, mas em problemas computacionais muito mais complexos, como redes euclidianas ou funções hash resistentes a colisões.
Enquanto os Estados Unidos estão liderando iniciativas como a competição do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) para padronizar esses novos métodos, a China está avançando com sua própria agenda, explorando até mesmo a criptografia quântica baseada na distribuição de chaves quânticas (QKD), uma tecnologia que permitiria comunicações não hackeáveis de acordo com as leis da física.
Essa competição silenciosa entre as duas potências determinará quem primeiro alcançará um padrão de segurança digital capaz de sobreviver na era quântica.
Em conclusão, os avanços recentes na computação quântica, especialmente aqueles alcançados por cientistas chineses, colocaram em xeque a segurança dos sistemas criptográficos tradicionais. É imperativo que a comunidade global adote rapidamente soluções de criptografia pós-quântica para proteger as informações nesta nova era tecnológica.
A colaboração entre pesquisadores, empresas e governos será essencial para garantir a confidencialidade e a segurança dos dados em um mundo onde a computação quântica está constantemente redefinindo os limites do que é possível.
