خطر مؤجّل: الحوسبة الكمومية قد تفكّ تشفير بيانات مسروقة بعد سنوات

قد تكون خمس إلى عشر سنوات مدة طويلة في عالم التقنية، لكنها ليست كذلك بالنسبة إلى أسرار عسكرية أو حكومية أو علمية تحتفظ بقيمتها لسنوات. ومن هنا، ينطلق أحد أكثر السيناريوهات حساسية في الأمن السيبراني المرتبط بالحوسبة الكمومية. إنها عبارة عن سرقة بيانات مشفّرة اليوم والاحتفاظ بها إلى أن تتوفر مستقبلاً قدرات حاسوبية تستطيع كسر وسائل التشفير المستخدمة لحمايتها.

هذا الخطر لا يتعلق بكل نوع من البيانات بالدرجة نفسها، حيث يضع سيرغي لوزكين، كبير الباحثين الأمنيين في فريق البحث والتحليل العالمي في شركة «كاسبرسكي»، في مقدمة المعلومات ذات القيمة طويلة الأجل البيانات المرتبطة بالتقنيات العسكرية والذكاء الاصطناعي وتقنيات النانو والطاقة وعلوم الفضاء، إلى جانب الأسرار الحكومية والعلمية التي قد تمنح دولة ما قدرة أكبر على فهم دولة أخرى أو التأثير فيها. ويشير إلى أن بعض هذه المعلومات قد تبقى مهمة للمهاجم حتى بعد مرور خمس أو عشر سنوات.

سرية البيانات جزء من التهديد

تكمن المشكلة في أن قوة التشفير لا تقاس فقط بقدرته على منع الوصول إلى البيانات اليوم، بل أيضاً بقدرته على إبقائها محمية طوال الفترة التي يجب أن تظل فيها سرية.

فإذا حصل مهاجم على نسخة مشفّرة من ملفات حساسة لا يستطيع قراءتها حالياً، فإن انتهاء الهجوم تقنياً لا يعني انتهاء قيمة ما سرقه. وفي حال ظلت تلك المعلومات مهمة لسنوات، يمكن الاحتفاظ بها إلى أن تتوفر أدوات أكثر قوة لفكها.

ويُعرف هذا السيناريو في مجال الأمن السيبراني عادة بفكرة «احصد الآن وفكّ التشفير لاحقاً»، حيث تُجمع البيانات المشفرة في الوقت الحاضر على أمل أن تسمح تقنيات مستقبلية بكشف محتواها.

ويتقاطع هذا التحذير مع ما يقوله المعهد الوطني الأميركي للمعايير والتكنولوجيا (NIST)، الذي يشير إلى أن الحواسيب الكمومية القادرة على تهديد كثير من أنظمة التشفير الحالية قد تكون على بعد سنوات أو عقود، لكنه يدعو المؤسسات إلى البدء في الانتقال إلى تقنيات مقاومة للحوسبة الكمومية منذ الآن؛ لأن بعض المعلومات التي تُنقل اليوم قد تظل حساسة لسنوات طويلة.

من الأكثر تعرضاً؟

يصرح لوزكين خلال لقائه الخاص مع «الشرق الأوسط» على هامش مؤتمر «Security Analyst Summit» في جزيرة بالي في إندونيسيا، بأن القيمة طويلة الأمد لا تقتصر على المعلومات العسكرية التقليدية. فالبيانات المتعلقة بأبحاث الذكاء الاصطناعي أو تقنيات النانو أو الطاقة أو الفضاء قد تكون ذات أهمية استراتيجية مماثلة، خصوصاً عندما تكشف قدرات علمية أو تقنية لا ترغب الحكومات في إتاحتها لجهات خارجية. وهذا يغير طريقة النظر إلى عمر البيانات. فمعلومة تجارية عادية قد تفقد قيمتها سريعاً، في حين يمكن لخطة عسكرية أو نتيجة بحث علمي أو تصميم لنظام تقني حساس أن تظل ذات أهمية بعد سنوات من تاريخ إنشائها.

ومن هذا المنطلق، لا يُقاس الخطر فقط بحجم البيانات المسروقة، وإنما أيضاً بالفترة التي يمكن أن يحتفظ خلالها محتواها بقيمة استخباراتية أو استراتيجية.

وتعكس التحركات الحكومية في عدد من الدول هذا النوع من القلق. ففي أكتوبر (تشرين الأول) الحالي، أعلنت وكالة الأمن القومي الأميركية (NSA) إجراءات جديدة لتسريع حماية أنظمة الأمن القومي من التهديدات المرتبطة بالحوسبة الكمومية. وحددت الوكالة أن الأنظمة التجارية الجديدة الخاصة بالأمن القومي يجب أن تكون قادرة، ابتداءً من 2027، على دعم خوارزميات مقاومة للهجمات الكمومية، في حين يفترض التخلص تدريجياً من الأنظمة القديمة غير القادرة على ذلك بحلول 2030.

الذكاء الاصطناعي يدخل المعادلة

العامل الآخر الذي يضيف قدراً أكبر من عدم اليقين هو التطور السريع في الذكاء الاصطناعي. يُعدّ لوزكين أن التنبؤ باللحظة التي ستصبح فيها الحواسيب الكمومية قادرة على كسر خوارزميات التشفير الحديثة يظل صعباً، لكن تطور الذكاء الاصطناعي قد يغير سرعة الوصول إلى تلك النقطة. ويربط ذلك بما حققته تقنيات الذكاء الاصطناعي بالفعل من تقدم في مجالات تشمل التقنية والعلوم والطب، عادَّاً أن هذه القدرات قد تسرّع بدورها تطوير المعالجات الكمومية.

ولا يقدم لوزكين موعداً محدداً لوصول هذه القدرة، بل يشدد على صعوبة التنبؤ بها. والنقطة الأساسية في حديثه هي أن الجداول الزمنية نفسها لم تعد ثابتة بالضرورة إذا بدأت أدوات الذكاء الاصطناعي في تسريع البحث العلمي والهندسي المرتبط بالحوسبة الكمومية. هذا الغموض في التوقيت هو أحد أسباب بدء التحول نحو التشفير المقاوم للحوسبة الكمومية قبل ظهور حاسوب قادر فعلياً على كسر التشفير واسع الاستخدام.

معايير جديدة تسبق الحاسوب الكمومي

في أغسطس (آب) 2024، نشر المعهد الوطني الأميركي للمعايير والتكنولوجيا (NIST) أول ثلاثة معايير نهائية رئيسية للتشفير المقاوم للحوسبة الكمومية.

ويشمل الأول «ML-KEM»، وهو معيار يُستخدَم لإنشاء وتبادل مفاتيح التشفير بصورة آمنة، في حين يُستخدم المعياران «ML-DSA» و«SLH-DSA» لإنشاء توقيعات رقمية يمكن استخدامها للتحقق من هوية المرسل والتأكد من عدم تعديل البيانات.

ووفق «NIST»، صُممت هذه الخوارزميات لمقاومة الهجمات التي قد تنفذها مستقبلاً حواسيب كمومية قوية؛ ولذلك أوصى المؤسسات ببدء إدخالها ضمن خطط الانتقال إلى أنظمة تشفير جديدة.

كما وضع المعهد مساراً للتخلي تدريجياً عن الخوارزميات التي يمكن أن تصبح معرضة للخطر الكمومي، وصولاً إلى إزالتها من معاييره بحلول 2035، مع انتقال الأنظمة الأعلى خطورة في مواعيد أبكر.

ولا يعني ذلك أن أنظمة التشفير المستخدمة حالياً أصبحت قابلة للكسر بواسطة الحواسيب الكمومية الموجودة اليوم. بل يتعلق الاستعداد بإدارة المخاطر قبل وصول تلك القدرات، خصوصاً عندما يكون عمر البيانات المطلوب حمايتها أطول من الفترة المتوقعة قبل ظهور تهديد كمومي عملي.

استبدال خوارزمية واحدة

الانتقال إلى التشفير المقاوم للحوسبة الكمومية لا يقتصر على تثبيت خوارزمية جديدة في نظام واحد. فالمنظمات تحتاج أولاً إلى معرفة أين تستخدم تقنيات التشفير الحالية، وما الأنظمة التي تعتمد عليها، وأي البيانات تحتاج إلى حماية طويلة الأجل.

ويشير «NIST» إلى أن الانتقال يتطلب تحديث منتجات وخدمات وبروتوكولات أمنية، إضافة إلى حصر المواقع التي تستخدم فيها خوارزميات معرضة مستقبلاً للهجمات الكمومية وتحديد الأولويات لاستبدالها.

وتزداد هذه المهمة تعقيداً في المؤسسات الحكومية والشركات الكبرى التي تعمل بأنظمة قديمة ومترابطة، حيث يمكن أن تكون خوارزمية التشفير جزءاً من تطبيق أو جهاز أو بروتوكول يعتمد عليه عدد كبير من الأنظمة الأخرى. لذلك؛ يرتبط الاستعداد أيضاً بما يُعرَف بـ«المرونة التشفيرية»، أي قدرة المؤسسة على تغيير خوارزميات التشفير والمفاتيح والتقنيات الأمنية عندما تتغير التهديدات، من دون الحاجة إلى إعادة بناء بنيتها التقنية بالكامل.

قيمة البيانات تحدد الحماية

المعادلة التي يطرحها حديث لوزكين تبدأ من سؤال مباشر: ما البيانات التي ستظل خطيرة إذا كُشف محتواها بعد عشر سنوات؟

بالنسبة إلى وثائق يومية أو معلومات قصيرة العمر، قد يكون الجواب مختلفاً تماماً عن ملفات تتعلق بالدفاع أو البنية التحتية أو الأبحاث العلمية أو قدرات دولة تقنية. ولهذا تصبح مدة حساسية البيانات عاملاً أساسياً في تحديد الأولوية. فالتهديد الذي لا يستطيع المهاجم استغلاله اليوم قد يظل مهماً إذا استطاع الاحتفاظ بالمعلومات المشفرة إلى أن تتغير قدراته.

وإذا كان توقيت الوصول إلى حاسوب كمومي قادر على تهديد التشفير الحديث لا يزال غير محسوم، فإن تطور الذكاء الاصطناعي يضيف عاملاً جديداً يصعب إدخاله بدقة في التوقعات. لوزكين لا يحدد متى يمكن أن تحدث القفزة المطلوبة، لكنه يرى أن الذكاء الاصطناعي قد يسرّع الوصول إليها. وفي هذه الحالة، يصبح السؤال الأمني أقل ارتباطاً بموعد وصول الحاسوب الكمومي، وأكثر ارتباطاً بما إذا كانت البيانات التي تحتاج إلى حماية طويلة الأجل قد بدأت بالفعل رحلة الانتقال إلى تشفير يستطيع الصمود أمامه.