گوگل کلاد برای مقابله با هکرهای کوانتومی ضرب‌الاجل تعیین کرد؛ ۲۰۲۷ نقطه عطف امنیتی

گوگل کلاد برنامه مهاجرت به رمزنگاری پساکوانتومی را به چند مرحله تقسیم کرده و قصد دارد تا پایان سال ۲۰۲۷ نخستین حوزه پرریسک این گذار را پوشش دهد؛ اقدامی که برای مقابله با تهدید رایانه‌های کوانتومی علیه داده‌های رمزنگاری‌شده انجام می‌شود.

گوگل کلاد نقشه راه خود برای مهاجرت به رمزنگاری پساکوانتومی (Post-Quantum Cryptography یا PQC) را منتشر کرده است. بر اساس این برنامه، نخستین هدف بزرگ گوگل، کاهش خطر حمله موسوم به Store Now, Decrypt Later (SNDL) تا پایان سال ۲۰۲۷ است.

در این مدل حمله، مهاجمان می‌توانند داده‌های رمزنگاری‌شده را همین امروز جمع‌آوری و ذخیره کنند و در آینده، با در اختیار داشتن یک رایانه کوانتومی قدرتمند، آنها را رمزگشایی کنند.

گوگل این برنامه را بر اساس سه حوزه اصلی ریسک در مدل تهدیدات کوانتومی خود تقسیم کرده است.

گوگل کلاد چه زمانی به امنیت پساکوانتومی می‌رسد؟

طبق نقشه راه گوگل، مهاجرت به رمزنگاری مقاوم در برابر رایانش کوانتومی در چند مرحله انجام خواهد شد:

• تا پایان ۲۰۲۷: مقابله با خطر Store Now, Decrypt Later
• تا پایان ۲۰۲۸: مقاوم‌سازی امضاهای دیجیتال در برابر جعل
• تا پایان ۲۰۲۸: بازسازی مدیریت کلیدها برای افزایش انعطاف‌پذیری رمزنگاری
• ۲۰۲۹: هدف گسترده‌تر گوگل، در هماهنگی با شرکت‌هایی مانند Cloudflare و Microsoft

این زمان‌بندی نشان می‌دهد گوگل منتظر ظهور رایانه‌های کوانتومی قدرتمند نمانده و مهاجرت به الگوریتم‌های مقاوم در برابر کوانتوم را از هم‌اکنون آغاز کرده است.

گوگل از همین حالا چه قابلیت‌هایی ارائه کرده است؟

بخشی از زیرساخت موردنیاز برای رمزنگاری پساکوانتومی هم‌اکنون در Google Cloud فعال شده است.

Endpointهای API گوگل کلاد، از جمله google.com و دامنه‌های *.googleapis.com، اکنون از تبادل کلید مقاوم در برابر رایانش کوانتومی با استفاده از الگوریتم استانداردشده ML-KEM توسط NIST پشتیبانی می‌کنند.

این قابلیت در حالت Hybrid ارائه می‌شود؛ یعنی روش‌های رمزنگاری فعلی در کنار الگوریتم پساکوانتومی مورد استفاده قرار می‌گیرند تا انتقال به معماری جدید بدون ایجاد اختلال گسترده انجام شود.

ML-KEM، ML-DSA و SLH-DSA چیستند؟

یکی از محورهای اصلی مهاجرت گوگل استفاده از الگوریتم‌های رمزنگاری پساکوانتومی استانداردشده توسط NIST است.

ML-KEM برای تبادل امن کلید طراحی شده و هدف آن محافظت از ارتباطات در برابر توانایی‌های آینده رایانه‌های کوانتومی است.

در بخش امضاهای دیجیتال نیز الگوریتم‌هایی مانند ML-DSA و SLH-DSA در برنامه گوگل قرار گرفته‌اند.

Google Cloud KMS نیز پشتیبانی عمومی از ML-KEM، ML-DSA و SLH-DSA را به مرحله General Availability رسانده است.

برنامه گوگل برای VPN، IAM و Cloud HSM

مهاجرت به امنیت پساکوانتومی تنها به APIها و سیستم‌های مدیریت کلید محدود نمی‌شود.

طبق برنامه اعلام‌شده، قابلیت‌های پساکوانتومی برای بخش‌های مختلف Google Cloud نیز در سال‌های آینده توسعه پیدا خواهند کرد:

• Cloud VPN: در برنامه مهاجرت ۲۰۲۶ و ۲۰۲۷
• Cloud Interconnect: در برنامه ۲۰۲۶ و ۲۰۲۷
• Private CA: تا سال ۲۰۲۷
• Cloud IAM: تا سال ۲۰۲۸
• Cloud HSM مقاوم در برابر کوانتوم: تا سال ۲۰۲۸

همچنین پروتکل داخلی ALTS که برای ارتباطات داخلی گوگل استفاده می‌شود، در سال ۲۰۲۵ به وضعیت quantum-confidential رسیده است.

مشکل بزرگ گواهی‌های دیجیتال

یکی از چالش‌های مهم در مهاجرت به رمزنگاری پساکوانتومی، گواهی‌های دیجیتال هستند.

امضاهای دیجیتال پساکوانتومی می‌توانند حجم بسیار بیشتری نسبت به امضاهای فعلی داشته باشند. این افزایش اندازه می‌تواند عملکرد اعتبارسنجی زنجیره گواهی‌ها را تحت تأثیر قرار دهد.

گوگل برای حل این مشکل روی فناوری موسوم به Merkle Tree Certificates کار می‌کند.

در این روش، به جای استفاده از چندین امضای بزرگ، می‌توان از یک Inclusion Proof فشرده برای اثبات اعتبار گواهی استفاده کرد و در نتیجه سربار پردازشی را نزدیک به سطح فعلی نگه داشت.

کاربران Google Cloud هم باید آماده شوند

گوگل تأکید کرده که مهاجرت به رمزنگاری پساکوانتومی تنها وظیفه ارائه‌دهنده زیرساخت ابری نیست و مشتریان نیز باید بخشی از این فرایند را انجام دهند.

برای مثال، نرم‌افزارهای سمت کاربر باید به‌روزرسانی شوند تا بتوانند Post-Quantum Handshake را مذاکره کنند. همچنین سازمان‌ها باید چرخه عمر کلیدهای نامتقارن خود را مدیریت و برای انتقال به الگوریتم‌های جدید آماده کنند.

بنابراین حتی اگر زیرساخت ابری به الگوریتم‌های مقاوم در برابر کوانتوم مجهز شود، نرم‌افزارها و سامانه‌های مشتریان نیز باید با این تغییرات سازگار شوند.

آیا رایانه کوانتومی قدرتمند تا سال ۲۰۲۹ ساخته می‌شود؟

گوگل در ماه مارس هشدار داده بود که یک رایانه کوانتومی از نظر رمزنگاری مرتبط (Cryptographically Relevant Quantum Computer) ممکن است حتی از سال ۲۰۲۹ در دسترس قرار گیرد.

اگر چنین رایانه‌ای ساخته شود، برخی الگوریتم‌های رمزنگاری امروزی که برای محافظت از ارتباطات و داده‌های حساس استفاده می‌شوند، با تهدید جدی مواجه خواهند شد.

البته زمان دقیق دستیابی به چنین قابلیتی مشخص نیست و به پیشرفت‌های فنی در حوزه رایانش کوانتومی بستگی دارد.

چرا مهاجرت به رمزنگاری پساکوانتومی باید از حالا آغاز شود؟

یکی از مهم‌ترین دلایل، همان حمله Store Now, Decrypt Later است.

در این سناریو، مهاجم لازم نیست امروز بتواند یک ارتباط رمزنگاری‌شده را رمزگشایی کند. او می‌تواند داده‌های رمزنگاری‌شده را جمع‌آوری و برای سال‌ها ذخیره کند و منتظر بماند تا فناوری کوانتومی به اندازه کافی پیشرفت کند.

این موضوع برای داده‌هایی که باید برای مدت طولانی محرمانه باقی بمانند، اهمیت ویژه‌ای دارد؛ برای مثال اطلاعات پزشکی، مالی، دولتی، نظامی و داده‌های حساس سازمانی.

به همین دلیل، مهاجرت به رمزنگاری پساکوانتومی صرفاً واکنشی به یک تهدید آینده نیست و باید پیش از ظهور رایانه‌های کوانتومی قدرتمند انجام شود.

جمع‌بندی

گوگل کلاد قصد دارد مهاجرت به رمزنگاری پساکوانتومی را به‌صورت مرحله‌ای انجام دهد و نخستین هدف بزرگ خود را پایان سال ۲۰۲۷ تعیین کرده است.

در این مرحله، تمرکز اصلی بر مقابله با خطر Store Now, Decrypt Later خواهد بود. پس از آن، گوگل تا پایان ۲۰۲۸ روی مقاوم‌سازی امضاهای دیجیتال و افزایش انعطاف‌پذیری سیستم‌های مدیریت کلید تمرکز خواهد کرد.

با توجه به هشدار گوگل درباره احتمال ظهور رایانه‌های کوانتومی مرتبط با رمزنگاری از سال ۲۰۲۹، این برنامه نشان می‌دهد رقابت برای ساخت زیرساخت‌های Quantum-Safe دیگر یک موضوع صرفاً تحقیقاتی نیست و به یکی از اولویت‌های اصلی صنعت امنیت سایبری تبدیل شده است.