Geçtiğimiz haftalarda çağımızın en önemli teknolojilerinden biri olmayı vadeden kuantum bilgisayarları tanıtmıştık. Kuantum kimya gibi alanlarda çığır açması beklenen bu teknoloji, bilim dünyasının çok yakın takibinde. Peki bu bilgisayarlar – kendisini belki de hiçbir zaman kullanmayacak olan – genel kullanıcının hayatına nasıl dokunacak? Klasik bilgisayarları kullanma biçimimizi dahi etkileyecek olan bu teknolojinin siber güvenlik alanında yaratacağı değişime yakından bakmak, bu konuda en açıklayıcı örneklerden birini ortaya koyacaktır.
Gönderdiğimiz mesajların üçüncü taraflar tarafından okunmasını engellemek için çeşitli şifreleme yöntemleri kullanılır. Bu yöntemler, mesajları elinde bir dijital anahtar olmayan kimsenin okuyamayacağı biçimde şifrelerler. Günümüzde kullanılan temel şifreleme algoritmalarından birini RSA (Rivest-Shamir-Adleman) algoritması teşkil eder. Bu algoritmanın güvenliğini garantileyen unsur özünde bir matematik teoremidir. Özetlersek, şifreleme işleminin başında iki büyük asal sayı seçilir ve çarpımları hesaplanır. İki tarafın şifreli şekilde haberleşmesini sağlamak adına asal sayılar gizli tutulur, ancak çarpımları üçüncü bir kişi tarafından ele geçirilebilir. Bu kişi eğer bu sayıyı asal çarpanlarına ayırmayı başarabilirse şifreyi kırabilir. RSA ve benzeri şifreleme yöntemlerinin güvenliği, büyük bir sayıyı asal çarpanlarına makul bir sürede ayırabilecek bilinen hiçbir standart algoritma bulunmamasından ileri gelir. Örneğin, 2137 ile 5916623 asal sayılarını çarpmak kolaydır, ancak yalnızca işlemin sonucu olan 12643823351 sayısı verilip de bunun asal çarpanları istendiğinde bunu yapmak zordur.
Asal çarpanlara ayırma problemini klasik bilgisayarlarda verimli olarak çözebilecek bir algoritma şimdiye dek bulunamadı. Ancak 1996 yılında yayımlanan çığır açıcı bir makale ile Peter Shor, ayrık logaritma ve asal çarpanlara ayırma problemini kuantum bilgisayarlar üzerinde verimli bir şekilde çözen bir algoritma olduğunu gösterdi. Bu da RSA vb. algoritmalarla oluşturulmuş, asal sayıların çarpımını temel alarak güvenlik sağlayan bütün şifrelerin gelecekte kuantum bilgisayarlar tarafından kırılabilecek olması demek. Bankacılık dâhil olmak üzere tüm dijital sektörlerdeki klasik şifrelerin kuantum çağındaki güvenilirliği tehdit altında görünüyor ve kuantum bilgisayar saldırılarına dayanıklı kriptografi yöntemleri bu sebeple çok aktif bir araştırma alanına dönüşmüş durumda. 2019 yılı itibarıyla genel programlanabilir kuantum bilgisayarların Shor’un algoritmasını kullanarak asal çarpanlarına ayırabildikleri en büyük sayı 35 olarak gözüküyor olabilir, ancak kuantum teknolojilerinin kaçınılmaz ve çok hızlı gelişimini takip eden ülkelerin şimdiden şifreleme standartlarını kuantum bilgisayar saldırılarına dayanıklı hâle getirme girişimlerini göz ardı etmemek gerekiyor.
