RSA on tunnetuin ja käytetyin julkisen avaimen salausmenetelmä. Vahvin RSA-salaus on 2048-bittinen ja kvanttikoneilla sekin murretaan vuoteen 2035 mennessä. Näin ennustaa kvanttiturvallisia algoritmeja kehittävä NIST eli National Institute of Standards and Technology.
Tutkimuslaitos Tirias Research muistuttaa artikkelissaan, että kvanttiuhka on todellinen. Ikävä kyllä salausstandardien kehitys vie aikaa. Sen takia monen valtiollisen toimijan tiedetään tallentavan dataa nyt ajatuksenaan murtaa sen salaus myöhemmin. Kvanttitietokoneet voivat ratkaista useita yhtälöitä samanaikaisesti, ja Shorin algoritmin perusteella kryptoasiantuntijat arvioivat pystyvänsä murtamaan epäsymmetrisen salauksen. Asiantuntijoiden mukaan kysymys ei ole siitä, onnistuuko salausten murtaminen vaan siitä, milloin se tapahtuu.
Nykypäivän salausalgoritmit käyttävät matemaattisia ongelmia, kuten suurten lukujen tekijöiden jakamista tietojen suojaamiseksi. Vikasietoisilla kvanttitietokoneilla faktorointi voidaan ratkaista teoriassa vain muutamassa tunnissa Shorin algoritmilla. Tämä sama ominaisuus vaarantaa myös salausmenetelmät, jotka perustuvat diskreettien logaritmiongelmien ratkaisemisen vaikeuteen.
Uusia järeämpiä salausstandardeja kutsutaan "kvanttiturvallisiksi". Haasteena on, ettemme tiedä tarkalleen, milloin vikasietoisilla kvanttitietokoneilla on valta rikkoa jatkuvasti olemassa olevia salausstandardeja, jotka ovat nyt laajasti käytössä. On myös huolestuttavaa, että jotkut osapuolet voivat ladata ja tallentaa salattua dataa salauksen purkamista varten myöhemmin, kun sopivasti kykeneviä kvanttitietokoneita on saatavilla. Vaikka tiedot ovat yli kymmenen vuotta vanhoja, tallennetuissa tiedoissa voi silti olla olennaista luottamuksellista tietoa, jopa valtiosalaisuuksia.
NIST uskoo, että on mahdollista, että RSA2048-salaus voidaan murtaa vuoteen 2035 mennessä. Muilla Yhdysvaltain valtion virastoilla ja muilla turvallisuudesta kiinnostuneilla tahoilla on samanlaiset käsitykset kehityksestä. Tämän takia instituutti aloitti kilpailun kvanttiturvallisen salauksen kehittämiseksi jo vuonna 2016. Useiden tarkistuskierrosten jälkeen NIST valitsi tämän vuoden heinäkuun 5. päivänä neljä algoritmia tarkistuksen viimeiseen vaiheeseen.
IBM:llä oli iso rooli kvanttisalauksen uusien algoritmien kehittämisessä. IBM kehitti neljästä ehdokkaasta kolme, joista kahta tukee IBM:n Z16-keskuskone. Uudet IBM:n salausalgoritmit perustuvat matemaattisten tehtävien perheeseen, joita kutsutaan strukturoiduiksi hilaksi. Hilaongelmilla on ainutlaatuinen ominaisuus, joka tekee niiden ratkaisemisesta kvanttilaskennan avulla kohtuullisen vaikeaa. Strukturoidut hilaongelmat vaativat ratkaisun kahdelle tuntemattomalle ja kvanttilaskennan on äärimmäisen vaikeaa ratkaista hilatehtävät.
NIST:n lopullisten valintojen odotetaan valmistuvan vuonna 2024, mutta vielä on mahdollisuus, että muutoksia tulee ennen lopullisten standardien julkaisua.
