رایانش کوانتومی چه تأثیری بر آینده‌ی رمزنگاری خواهد داشت؟

روش‌های رمزنگاری اساساً مبتنی بر محاسباتی است که به‌طور معمول برای کامپیوترها بسیار دشوار است. تمام مفهوم امنیت در روش‌های رمزنگاری مبتنی بر دشوار بودن این محاسبات برای کامپیوتر است. در صورتی که کامپیوتری ساخته شود که بتواند این محاسبات را با سهولت انجام دهد، می‌توان انتظار داشت که روش‌های رمزنگاری به شدت مختل خواهد شد.

اکنون کارشناسان پیش‌بینی می‌کنند که با گسترش رایانش کوانتومی، برخی از روش‌های رمزنگاری‌های موجود به آسانی شکسته خواهد شد و لازم است که صاحب‌نظران رمزنگاری خودشان را برای این دوران مشکل آماده کنند.

آنچه مسلم است این است که دیر یا زود رایانش کوانتومی از راه خواهد رسید و چه بسا که بسیاری از روش‌های رمزنگاری کنونی در دوران کوانتومی از نظر امنیت دچار مشکل شوند.

به‌عنوان مثال، بعضی از روش‌های رمزگذاری مبتنی بر تجزیه‌ی اعداد صحیح بزرگ به عوامل اول است. در این روش‌ها از عدد بسیار بزرگی استفاده می‌شود که تجزیه‌ی آن به عوامل اول با کامپیوترهای معمولی بسیار دشوار است و سال‌ها طول می‌کشد. در صورتی که رایانه‌ی کوانتومی بتواند این تجزیه به عوامل اول را در مدت زمان کوتاهی انجام دهد، روش رمزنگاری مربوطه به آسانی شکسته خواهد شد.

البته به نظر می‌رسد که روش‌های «رمزنگاری متقارن» که امروز استفاده می‌شود، با ورود رایانش کوانتومی دچار مشکل نخواهد شد. اما «رمزنگاری نامتقارن» و رمزنگاری کلید عمومی احتمالاً با ورود رایانش کوانتومی به آسانی شکسته خواهد شد.

در واقع انتظار می‌رود که کامپیوترهای کوانتومی بتوانند تجزیه‌ی اعداد صحیح به عوامل اول را برای اعداد بسیار بزرگ به سهولت انجام دهند. همچنین، محاسبه‌ی لگاریتم‌های گسسته برای این کامپیوترها کار آسانی خواهد بود. بر این اساس، می‌توان انتظار داشت که بعضی از روش‌های رمزنگاری در دوران کوانتومی امنیت خود را از دست بدهند.