قابلیت های خطرناک کامپیوترهای کونتومی و نگرانی درباره حملات شبکه
رپرتاژ آگهی – این روزها در عصر کامپیوترهای پرسرعت قرار داریم. یکی از نمونههای این کامپیوترهای پر سرعت، کامپیوترهای کوانتومی هستند که در آیندهای نزدیک میتوانند زندگی انسانها را در حوزههای مختلف با تحولی بزرگ مواجه کنند. اما برخی از متخصصان در صنعت کامپیوتر و فعالان حوزه خدمات پشتیبانی شبکه نگرانیهایی بابت توسعه استفاده از کامپیوترهای کوانتومی دارند که معتقدند این کامپیوترها با توجه به ویژگیهایی که دارند میتوانند خطری مهم برای شبکه و اینترنت باشند. بر اساس تحقیقات گوگل زودتر از چیزی که پیشبینی شده است، کامپیوترهای کوانتومی در آینده نزدیک به مقام برتری کوانتومی یا Quantum Supremacy دست پیدا میکنند. به این معنی که این کامپیوترها در آیندهای نزدیک میتوانند فعالیتهایی را انجام دهند که در حال حاضر بسیاری از کامپیوترهای پرقدرت توان انجام آن را ندارند.
کامپیوتر کوانتومی چیست؟
کامپیوتر کوانتومی (Quantum Computer) دستگاهی قدرتمند و بسیار هوشمند به حساب میآید که برای انجام محاسبات و پردازشهای مختلف از پدیدهها و قوانین مختلف و اختصاصی در مکانیک کوانتوم استفاده میکند. از جمله مهمترین مؤلفههایی که در پردازشهایی کامپیوترهای کوانتومی وجود دارند میتوان به مسائلی مانند برهمنهی (Superposition) و درهمتنیدگی (Entanglement) اشاره کرده که از مفاهیم اختصاصی فیزیک کوانتوم هستند. استفاده مستقیم از قوانین فیزیک کوانتوم به منوظر بررسی دادهها و ذخیرهسازی اطلاعات مختلف، مهمترین و اصلیترین ایدهای هستند که در پس کامپیوترهای کوانتومی وجود دارد.
بر اساس اطلاعات جمعآوری شده توسط شرکت آراد آرپانت، برای اولین بار در سال ۱۹۹۸، اولین کامپیوترهای کوانتومی با ظرفیت ۲ کوبیت (Qubit) ساخته شدند. در سالهای بعد شاهد توسعه و پیشرفت ساخت این کامپیوترها بودیم به طوری که کامپیوترهای با ظرفیتهای ۵ و ۷ کیوبیتی طراحی و ساخته شدند. اصلیترین جزء در کامپیوترهای کوانتومی که واحد پردازش اطلاعات آن است کیوبیت یا بیت کوانتومی نام دارد. برای شناخت بیشتر نسبت به واحد پردازش کیوبیت، یک بیت کلاسیک را تصور کنید؛ یک بیت کلاسیک در یک زمان واحد تنها میتواند که در حالت ۰ یا در حالت ۱ باشد. اما یک واحد بیت کوانتومی یا کیوبیت کاملا با یک بیت کلاسیک تفاوت دارد. کیوبیت این قابلیت را دارد که در یک زمان واحد هم ۰ و هم ۱ باشد.
تفاوت کامپیوترهای کوانتومی با کامپیوترهای کلاسیک
مهمترین تفاوت کامپیوترهای کوانتومی که متخصصان حوزه کامپیوتر و فعالان خدمات پشتیبانی شبکه به آن اشاره میکنند، این است که کامپیوترهای کوانتومی قابلیت حل کردن مسائل و مشکلاتی را دارند که تا قبل از این با استفاده از کامپیوترهای کلاسیک، امکان حل کردن آنها وجود نداشت. یکی از برتریهای کامپیوترهای کوانتومی نسبت به کامپیوترهای کلاسیک این است که به دلیل برخورداری از قوانین ویژه مکانیک کوانتوم و واحد پردازش کیوبیت این امکان را دارند که در هر لحظه هم ۰ و هم ۱ باشند. در واقع در همین زمان که ما از سیستمهای کامپیوتری استفاده میکنیم این دستگاهها با استفاده از قوانین ریاضی و باینری پردازش میکنند و به همین دلیل در یک لحظه یا ۰ یا ۱ هستند.
یکی دیگر از مهمترین تفاوتهای کامپیوترهای کوانتومی با کامپیوترهای کلاسیک در توع عملکرد آنها است؛ کامپیوترهای کلاسیک برای کار کردن از ترانزیستورها استفاده میکنند اما کامپیوترهای کوانتومی با استفاده از قوانین فیزیک کوانتوم کار میکنند. بر این اساس کامپیوترهای کوانتومی این امکان و قابلیت را دارند که محاسبات و پردازشهایی را که ممکن است توسط کامپیوترهای کلاسیک جندین سال به طول انجامند، در عرض چند دقیقه انجام دهند. برای درک بهتر این تفاوت نگاهی به گوشی هوشمندی که در دست دارید بیاندازید. در حال حاضر قدرت پردازشی این گوشی در مقایسه با تمام ابرکامپیوترهایی که ۵۰ سال پیش وجود داشتند بسیار بیشتر است. در نتیجه کامپیوترهای کوانتومی در مقایسه با کامپیوترهای کلاسیک در چنین حالتی قرار دارند.
ساخت اولین کامپیوتر کوانتومی
بر اساس اطلاعات شرکت آراد آرپانت اولین و پیشرفتهترین کامپیوتر کوانتومی در جهان توسط یک شرکت کانادای به نام Dwave و در سال ۲۰۱۱ رونمایی شد که از ظرفیت پردازشی ۱۲۸ کیوبیت برخوردار بود. این شرکت در آن زمان توانست با طراحی و ساخت این کامپیوتر گام بزرگی در این حوزه بردارد. اما تنها ۸ سال پس از رونمایی از این کامپیوتر، شرکت گوگل، غول فناوری جهان، مدعی شد که توانسته قدرتمندترین و پیشرفتهترین کامپیوتر کوانتومی دنیا را بسازد که قصد دارد با استفاده از آن تمام مسائل حل نشده در جهان را حل کند.
این ادعا توسط گوگل به قدری بزرگ بود که برخی شرکتها مانند IBM آن را یک ادعای پوچ و مسخره دانستند. گوگل در مورد کامپیوتر کوانتومی خود ادعا کرده بود که این کامپیوتر قادر است که تمام فعالیتها و مسائلی که ابرکامپیتور دنیا یعنی Summit میتواند در طی مدت ۱۰۰۰ سال انجام دهد، تنها در عرض ۳ دقیقه انجام داده و به پایان برساند. با توجه به ساختار و ویژگیهای کامپیوترهای کوانتومی رسیدن به این قابلیت دور از دسترس نیست اما در مورد این ادعای گوگل باید راستیآزمایی بیشتری انجام شود. اما اگر ادعای گوگل در مورد کامپیوتر کوانتومی خود صحت داشته باشد، آیا به این فکر کردهاید که با استفاده از این کامپیوتر با این توان پردازشی چه کارهایی میتوان کرد؟
اثرات مخرب کامپیوترهای کوانتومی
بر اساس عقیده متخصصان حوزه کامپیوتر و فعالان خدمات پشتیبانی شبکه، کامپیوترهای کوانتومی به صورت بالقوه خطرناک و مخرب هستند چون به منظور نمایش و محاسبه و پردازش اطلاعات مختلف از روشی استفاده میکنند که از بالاترین سرعت ممکن برخوردار است. در واقع این کامپیوترها یک انقلاب در دنیا به حساب میآیند. با توجه به اینکه این کامپیوترها با استفاده از قوانین فیزیکی و قدرت خواص اتمی ساخته میشوند میتوانند سرعتی تا میلیونها برابر سرعت کامپیوترهای فعلی داشته باشند که با کمی اطلاع و آگاهی نسبت به مبانی اینترنت میتوان به پتانسیل مخرب آنها پی برد.
یکی از مهمترین مسائلی که در حوزه کامپیوترهای کوانتومی نگران کننده است، به مسأله امنیت شبکه و پشتیبانی شبکه در برابر حملات سایبری و نفوذ مربوط میشود. آیا به این فکر کردهاید که در صورت همهگیر شدن فناوری کوانتومی چه اتفاقی برای حریم شخصی میافتد؟ ممکن است روزی از خواب بیدار شویم و ببینیم که تمام ایمیلهای ما توسط افرادی که به این تکنولوژی دسترسی دارند، خوانده شده است. بسیاری از کشورها از جمله آمریکا در آینده نزدیک چشم امید زیادی به این فناوری دارند اما نگرانیهای زیادی بابت امنیت شبکه و افزایش حملات شبکه و همچنین از بین رفتن حریم خصوصی دارند.
به همین خاطر بسیاری از دولتها و آژانسها این برنامه را در دستور کار خود قرار دادهاند که روشهای جدیدی برای رمزگذاری در دنیای اینترنت و شبکه توسعه دهند. در واقع آنها به دنبال این هستند که روشهایی را توسعه دهند که در برابر قدرت و نفوذ کامپیوترهای کوانتومی مقاوم باشند. اما بر اساس اطلاعات شرکت آراد آرپانت، با توجه به این موضوع که هنوز این فناوری به وضوح معرفی نشده و وجود خارجی ندارد و تهدید آن به صورت ملموس حس نمیشود، متقاعد کردن دولتها و آژانسهای مختلف به منظور استفاده از شیوههای نوین در رمزگذاری کار سادهای نیست.
جمعبندی
بدون شک نسل بعدی کامپیوترها را میتوان کامپیوترهای کوانتومی دانست که با استفاده از قوانین فیزیک و قدرت خواص اتمی از قدرت پردازشی به مراتب بالاتری از کامپیوترهای امروزی برخوردار هستند. قدرت پردازش این کامپیوترها به حدی است که میتوانند پردازشهایی که ممکن است برای کامپیوترهای امروزی چند سال به طول انجامد را در طی چند دقیقه انجام دهند. این قدرت پردازشی در کنار مزایایی که دارد در صورت عدم تدوین قوانین پیشگیرانه میتواند اثرات مخرب زیادی از جمله از بین رفتن حریم خصوصی، به خطر افتادن امنیت شبکه و اینترنت، افزایش حملات شبکه و غیره به دنبال داشته باشد.