Hackere kan muligvis garble output fra programmer, der kører på kvantecomputere, hvilket efterlader andre mennesker med ubevidst forkerte resultater – men heldigvis er der en løsning
Deling af en kvantecomputer kan sætte dig i fare for hacking
Hackere kan muligvis “vandalisere” andre menneskers resultater på en kvantecomputer, siger forskere, der advarer om, at problemet kun vil blive værre, når enheder bliver større og er vært for flere brugere samtidigt, medmindre producenterne tilslutter sikkerhedsgabet.
Deling af adgang til dyre computerhardware er en almindelig praksis, hvad enten det er på klassiske supercomputere eller eksotiske kvantechips. Klassiske enheder kører ofte flere programmer for mange forskellige brugere på én gang, men der er sikkerhedsforanstaltninger på plads for at forhindre en bruger i at påvirke en anden.
Men for kvantecomputere, der opererer på samme måde, siger Avinash Kumar ved University of Texas i Austin og hans kolleger, at det kan være muligt for nogen at forstyrre andre programmer, der kører på maskinen. I stedet for et specifikt hackingangreb, der sigter mod at udtrække private data, siger Kumar, at denne tilgang er som hærværk: Det forstyrrer alle resultaterne på kvantecomputeren uden at advare brugere om, at resultaterne ikke kan stole på.
”De ville ikke vide, hvad der skete,” siger Kumar, da resultaterne kunne forekomme normale, mens de er forkerte. ”Hvis du gør det for noget kritisk, ville det have virkelig dårlige konsekvenser.”
Holdet testede hacket på fem forskellige skybaserede kvantecomputere, der drives af IBM. Virksomheden tillader i øjeblikket ikke flere brugere på en maskine samtidig, så teamet skrev software designet til at efterligne flere programmer og brugere og fandt, at angrebet ændrede andre brugers output 40 procent af tiden.
Dette bevis-af-princip angreb viser, at der er en risiko for, at dataintegritet kan blive truet, når kvantecomputere skaleres op, da dette sandsynligvis vil føre til deling af maskiner for at få mest muligt ud af hardware. IBM afviste at kommentere arbejdet.
Problemet er forårsaget af interferens i de mikrobølgesignaler, der bruges til at kontrollere qubits eller kvantebits, i disse typer computere, med signaler beregnet til en qubit, der potentielt er afhentet af en anden. Efterhånden som computere bliver større, og qubit -tællinger stiger, vil denne interferens sandsynligvis blive et større problem.
Heldigvis siger Kumar, at teamet har identificeret en løsning til spørgsmålet, og at virksomheder er nødt til at implementere det nu. I øjeblikket har kvanteprogrammer en tendens til at køres mange gange på den samme chip for at få et gyldigt resultat. Holdet siger, at blanding af de forskellige programmer, så de køres i forskellige kombinationer på forskellige chips, ville drastisk reducere chancen for, at angrebet fungerer.
Aleks Kissinger ved University of Oxford siger, at interferens allerede er et alvorligt problem for superledende kvantecomputere på grund af de fejl, det forårsager, selv før du overvejer ondsindede angreb, og fokus i kvantecomputerindustrien i øjeblikket er at få noget nyttigt at køre på enhver chip, så meget mindre at tænke på flere brugere. Men når kvantecomputere går videre, er dette sandsynligvis noget, der skal rettes, siger han.
”Jeg tror, det er sandsynligvis en rimelig ting at begynde at tænke på tidligt,” siger Kissinger. ”Dette er noget, som denne slags arkitekturer bestemt bliver nødt til at møde, hvis de vil gøre denne slags multi-programmering.”