О цифровой трансформации научной деятельности и актуальности пост-квантовых алгоритмов криптографии
В НИУ ВШЭ прошел в режиме онлайн очередной семинар по высокопроизводительным вычислениям. Он был посвящен обсуждению актуальных задач перспективных технологий в области eScience и научной разработки проблемы устойчивости кодов шифрования, устойчивых к расшифровке на квантовых компьютерах.
Первым выступил наш гость из Санкт-Петербурга, доктор технических наук, директор мегафакультета трансляционных информационных технологий ИТМО, руководитель и генеральный конструктор Национального центра когнитивных разработок (НЦКР) ИТМО Александр Валерьевич Бухановский. Его доклад «Цифровая трансформация научной деятельности: что такое перспективные технологии eScience» был посвящен процессу глубокого преобразования всех аспектов жизни человека, с особым акцентом на вычислительно интенсивной научной деятельности. Для этого требуется существенное развитие информационной, телекоммуникационной и вычислительной инфраструктуры для науки и высшего образования.
Были проанализированы четыре поколения такого развития, начиная от научных сервисов, баз данных, автоматизации научных исследований и электронных научных библиотек в конце XX века до интеллектуальных технологий в науке в последнее десятилетие.
Лев Щур, профессор НИУ ВШЭ: «По сути, к настоящему времени разработаны методы и механизмы получения новых знаний на основе автоматизированного анализа большого объема данных, и ставится задача созданий искусственного интеллекта ИИ++ (аналогия с С++ поможет понять аббревиатуру)».
Профессор Бухановский подробно описал организацию взаимодействия через систему управления потоками заданий WMS и платформу CLAVIRE, разработанную и реализованную в ИТМО под его руководством.
Слушателям была предоставлена возможность ознакомиться с DataMall, платформой поддержки жизненного цикла интеллектуальных объектов на основе больших данных (демонстрация доступна по ссылке со страницы 21 презентации доклада), в которой воплощены идеи подхода коллектива ИТМО.
Наконец, была описана система цифрового Аватара – делегата пользователя в киберпространстве - и ее внедрение в университете ИТМО.
Живое и эмоциональное повествование об искусственном интеллекте увлекло аудиторию и вызвало интересное обсуждение.
Второй докладчик - профессор НИУ ВШЭ Евгений Крук, доктор технических наук, научный руководитель МИЭМ НИУ ВШЭ, заведующий научной лабораторией Интернета вещей и киберфизических систем МИЭМ НИУ ВШЭ (Москва). Он представил доклад «Постквантовая криптография (криптосистемы, основанные на кодах, исправляющих ошибки)».
Щур Лев Николаевич
"К настоящему времени освоены две технологии квантовых вычислений – адиабатические квантовые компьютеры (например, серия компьютеров фирмы D-Wave), способные решать задачи нахождения основного состояния некоторого класса физических систем и сводящиеся к ним задачи оптимизации и зашумленные квантовые компьютеры (например, Sycamore фирмы Google), решающие задачу генерации случайных чисел на основе перекрестной энтропии. Эти технологии основаны на сверхпроводящих кубитах, и специалисты ожидают в ближайшее пять лет создание на основе этой технологии квантового компьютера с квантовой коррекцией ошибок. Такой компьютер будет способен успешно решать задачу факторизации чисел с использованием алгоритма Шора. Мотивация исследования, представленного профессором Круком, обусловлена тем, что используемые в настоящее время для передачи информации в сети Интернет алгоритмы шифрования с открытым ключом основаны на предположении о невозможности расшифровать ключ за разумное время на имеющихся компьютерах".
Ожидаемые квантовые компьютеры справятся с задачей расшифровки разложением ключа на множители в доли секунд. Таким образом, под угрозой вся мировая банковская система, включая и криптовалюту.
Докладчик ознакомил слушателей с этой новой задачей – постквантовой криптографией: необходима разработка системы шифрования, основанной на другой математике, на кодах, исправляющих ошибки. Для расшифровки таких кодов пока не существует угрожающего им квантового компьютера.
Евгений Аврамович познакомил слушателей с идеей метода, разработанного им недавно совместно с его коллегой из Сколтеха, профессором Григорием Анатольевичем Кабатянским, и опубликованной в материалах конференции Code-Based Cryptography в статье под названием «A New Code-Based Cryptosystem». Доклад вызвал большой интерес слушателей и особенно студентов. Мы отсылаем за деталями интересной математики, на которой основано их открытие, к оригинальной работе.
https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-030-54074-6
https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-030-54074-6
С материалами докладов можно ознакомиться на странице семинара https://miem.hse.ru/hpc/