الحكومة الأمريكية تعزز الأمن السيبراني ضد تهديدات الحوسبة الكمية المستقبلية

اتّخذت الولايات المتحدة الأمريكية مؤخراً مجموعة من الخطوات لمواجهة التحديات المتوقع أن تفرضها أنظمة الحوسبة الكمية، والتي تهدد أمن وخصوصية الاتصالات عبر الإنترنت في المستقبل، بما يشكل خطراً على الاقتصاد والأمن القومي الأمريكي.

شارك هذا المحتوى

اتّخذت الولايات المتحدة الأمريكية مؤخراً مجموعة من الخطوات لمواجهة التحديات المتوقع أن تفرضها أنظمة الحوسبة الكمية، والتي تهدد أمن وخصوصية الاتصالات عبر الإنترنت في المستقبل، بما يشكل خطراً على الاقتصاد والأمن القومي الأمريكي.

يُنتظر أن تحقّق الحوسبة الكمية فوائد كبيرة في مختلف مجالات التقدم العلمي والحضاري. لكن، متى ما نضجت هذه التكنولوجيا وأصبحت متوفرة خارج المختبرات، فمن المتوقع أن تشكل تهديداً على أمن الاتصالات وتبادل المعلومات والبيانات الحسّاسة عبر الإنترنت، نظراً لسرعتها الفائقة وقدراتها الهائلة التي تمكنها نظرياً من فكّ رموز معظم أنماط التشفير التقليدية المستخدمة حالياً في حماية المراسلات الرقمية، مثل رسائل البريد الإلكتروني والتعاملات المصرفية الرقمية وغيرها.

من المعلوم أنّ بعض وسائل التشفير المستخدمة اليوم لحماية البيانات يتطلّب فكّها تجريب الملايين من التوليفات للوصول إلى مفتاح التشفير، مما يعني عملياً انشغال آلاف التقنيين يعملون على مدى عدة أعوام لاختبار مختلف التوليفات المحتملة. هذا الوضع سيتغير في المستقبل، إذ يمكن للكمبيوتر الكمي نظرياً أن ينجز هذه العملية بمنهجية أبسط، وخلال أيام، أو حتى ساعات فقط!

لا يتوقّع الباحثون أن تصل سرعة معالجة أجهزة الحوسبة الكمية التي يتم تطويرها إلى ذلك المستوى المقلق قبل عقد أو ما يزيد من الزمن، ولكن هناك نقطة في غاية الأهمية في هذا المجال. فمسألة حماية الاتصالات الرقمية لا تقتصر على الاختراقات التي قد تحصل في المستقبل عندما تصبح الحوسبة الكمية متوفرة. إذ من المحتمل أن يتم اليوم اعتراض أو سرقة بيانات مشفرة وفق أنظمة التشفير الحالية التي لا يمكن فكها، لكنّ  البيانات الحساسة التي تحتويها قد تكون صالحة لعشر سنوات أو عشرين سنة أو أكثر – أي إلى أن تتوفر أجهزة الحوسبة الكمية القادرة على الكشف عنها، ما من شأنه أن يسبب أضراراً مستقبلية.

ومن هذا المنطلق، قررت الحكومة الأمريكية منذ بضعة شهور أن تبدأ باتخاذ الخطوات الهادفة إلى إيجاد سبل لحماية المراسلات على الأمد القصير، وإيجاد حلول تشفير قادرة على الصمود في بيئة الحوسبة الكمية على الأمد الطويل. كما شددت الحكومة على أهمية الحفاظ على الميزة التنافسية للولايات المتحدة في علوم المعلومات الكمية.

في البداية، على صعيد السياسات، أصدر البيت الأبيض قبل بضعة شهور مذكرة الأمن القومي الخاصة بـ”التنافسية والأمن السيبراني لحقبة ما بعد الحوسبة الكمية”، التي حذرت من هشاشة غالبية أنظمة التشفير في أمريكا وحول العالم عندما تُستهدف من قبل أجهزة كمبيوتر تستخدم الحوسبة الكمية. تلا ذلك “قانون جهوزية الأمن السيبراني للحوسبة الكمية” الذي أقره الكونغرس الأمريكي، والذي وضع الإطار القانوني والخطوط العريضة لتطوير أنظمة تشفير قادرة على صد محاولات سرقة المعلومات. مهدت هذه السياسات والتشريعات الطريق لعمل الجهات المعنية التي ضمت عدة وكالات ووزارات، على رأسها وزارة الأمن القومي، والمعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا التابع لوزارة التجارة الأمريكية، ووُضعت أسس العمل التي شملت خارطة طريق، ومسابقة خاصة، وعقد الشراكة بين القطاع الحكومي والخاص.

تمثّل توجه الحكومة الأمريكية على الأمد القصير نحو تطوير أدوات واتخاذ إجراءات احترازية أو وقائية في طبيعتها، يتم تطبيقها في الدوائر والمؤسسات الحكومية للتخفيف من مخاطر خروقات التشفير على الأمن السيبراني والاقتصادي والقومي للولايات المتحدة. ووفق خارطة الطريق التي أعدتهاوزارة الأمن القومي بالتعاون مع المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا، تُعدُّ المؤسسات الحكومية قائمةً تُحدّد الأنظمة المعرضة للمخاطر في حقبة ما بعد الحوسبة الكمية، على أن توضح القائمةُ أولوياتِ حماية تلك الأنظمة. تلقى هذه العملية الدعم من “وكالة الأمن السيبراني والبنية التحتية” الأمريكية ضمن مبادرتها “التشفير لحقبة ما بعد الحوسبة الكمية”.

ولأنّ خطة العمل اقتضت التحرك على عدة أصعدة، منحت الحكومة عقداً لشركة خاصة لتطوير حل متكامل لحماية أمن الاتصالات وتبادل البيانات الإلكترونية لحقبة ما بعد الحوسبة الكمية، لاستخدامه في مختلف الدوائر الفيدرالية في أسرع وقت. نتج هذا عن أول منصة أو حل برمجي متكامل للاتصالات القائمة على التشفير في بيئة الحوسبة الكمية في العالم يتم اختباره على شبكة حكومية. تعمل المنصة على حماية البيانات المتبادلة من المخاطر السيبرانية في جميع حالاتها، سواء خلال انتقالها أو سكونها أو قراءتها. وتعتمد آلية الحماية فيها على توليد الأرقام العشوائية المبني على الحوسبة الكمية، وخوارزميات وبرمجيات مطورة خصيصاً للمنصة، بهدف حماية الاتصالات والبيانات ضد أي خرق يصدر عن جهاز يعمل بالحوسبة الكمية.

أما المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا، فقد تولّى مسؤولية إطلاق ومتابعة غالبية المبادرات الحكومية، مستنداً إلى أسبقيّته في هذا المجال، حيث كان قد بادر منذ بضعة سنوات إلى إطلاق مسابقة دعا فيها المختصين في التشفير الرقمي من حول العالم إلى تطوير وتقديم أفضل طرق التشفير القادرة على التصدي للاختراقات من قبل أجهزة تعمل بالحوسبة الكمية. يذكر أن تلك المبادرة أسفرت عن 69 منهجية تشفير جديدة يقوم المعهد اليوم باختبار فعاليتها في التطبيق. ومن المتوقع أن يصدر المعهد مسودة لمعيار قياسي بهذا الخصوص بحلول عام 2024 أو قبل ذلك. كما اختبر المعهد أوّلَ مجموعة من أدوات التشفير، وعددها أربعة، مصممة لمقاومةٍ عالية ضد أي “اعتداء” من قبل حاسوب كمي قادر على فك أنظمة التشفير المستخدمة حالياً لحماية البيانات مثل التعاملات المصرفية والبريد الإلكتروني.

من المتوقع أن تصبح خوارزميات التشفير هذه جاهزة خلال عامين لتكون جزءاً من المعايير المعتمدة لدى المعهد، آخذةً في الحسبان ضرورة توفير حلول مختلفة تتناسب مع متطلبات كل تطبيق.

المراجع:

https://www.businesswire.com/news/home/20220712005498/en/U.S.-Government-and-QuSecure-Orchestrate-First-Ever-Post-Quantum-Encryption-Communication-over-a-Government-Network

https://www.nextgov.com/cybersecurity/2022/06/federal-government-gets-serious-about-post-quantum-encryption-protection/368728/

https://www.whitehouse.gov/briefing-room/statements-releases/2022/05/04/national-security-memorandum-on-promoting-united-states-leadership-in-quantum-computing-while-mitigating-risks-to-vulnerable-cryptographic-systems/

https://www.nextgov.com/emerging-tech/2021/10/dhs-issues-roadmap-help-organizations-prepare-quantum-computing-threat/185844/

https://www.dhs.gov/quantum

https://www.cisa.gov/news/2022/07/06/cisa-announces-post-quantum-cryptography-initiative

https://www.americanscientist.org/article/is-quantum-computing-a-cybersecurity-threat#:~:text=Cybersecurity%20researchers%20and%20analysts%20are,weren’t%20encoded%20at%20all.

https://www.nist.gov/news-events/news/2022/07/nist-announces-first-four-quantum-resistant-cryptographic-algorithms

https://csrc.nist.gov/Projects/Post-Quantum-Cryptography/Post-Quantum-Cryptography-Standardization

https://www.businesswire.com/news/home/20220712005498/en/U.S.-Government-and-QuSecure-Orchestrate-First-Ever-Post-Quantum-Encryption-Communication-over-a-Government-Network

اشترك في القائمة البريدية

اشترك في القائمة البريدية لتبقَ على اطلاع على أحدث المبادرات والابتكارات الحكومية التي تقدّمها منصة ابتكر

مقالات ذات صلة

الاستدامة

روتردام تستخدم التكنولوجيا الذكية لإنقاذ المدينة من الغرق

لتحويل موقعها الجغرافيّ المحاذي للبحر إلى نقطة قوة، رسّخت مدينة روتردام الهولندية مكانتها كمختبرٍ للإدارة الذكية للمياه، حيث تدمج التكنولوجيا والتصميم الأخضر لتخضير أسطح بيوتها وتحويلها إلى حدائق في مواجهة مخاطر الفيضانات.

حلول التبريد

لندن تبتكر حلاً لخفض درجات الحرارة في شبكة قطارات الأنفاق

في أحد أكبر شبكات في العالم، تعمل حكومة المملكة المتحدة على مقاربة مشكلة متجذِّرة، وهي ارتفاع درجات الحرارة ضمن الأنفاق، إلى أن توصّلت مؤخراً إلى حلٍّ مبتكرٍ يضخّ الهواء البارد بأذكى استغلالٍ للمساحة وأقلّ قدرٍ من متطلباتٍ الصيانة، بينما تسعى لتأمين التمويل اللازم لنشره على مستوى وطنيّ.

إدارة الكوارث

بنغلادش تطلق منصة رقمية لتعزيز منظومة إدارة الكوارث

بهدف مواجهة تبعات الكوارث الطبيعية في واحدةٍ من أكثر بقاع العالم تعرَّضاً لها، تعمل حكومة بنغلادش على بناء المرونة عبر منصةٍ رقميةٍ توفّر البيانات المتعلّقة بالظواهر المناخية وتقيِّم المخاطر وتوجّه المعنيّين إلى الإجراءات اللازمة.