Twórcy komputerów kwantowych obiecują przełom w różnych dziedzinach, jak nauka, sztuczna inteligencja, opieka zdrowotna i wielu innych. Z drugiej strony maszyny te stanowią poważne zagrożenie dla bezpieczeństwa zapewnianego z wykorzystaniem tradycyjnych metod szyfrowania – szczególnie wobec popularnych algorytmów, takich jak RSA i ECC, które obecnie stanowią fundament bezpiecznej komunikacji internetowej i ochrony danych. Eksperci alarmują, że wystarczająco zaawansowany komputer kwantowy będzie mógł je złamać, czyniąc wręcz bezużytecznymi.

Odpowiedzią na to zagrożenie mają być nowe, odporne algorytmy szyfrowania, rozwijane w ramach kryptografii postkwantowej (Post-Quantum Cryptography, PQC). Są one projektowane, aby mogły przetrwać ataki wykorzystujące ogromną moc obliczeniową maszyn kwantowych i zapewniać bezpieczeństwo cyfrowej komunikacji oraz danych. Pracom nad wdrożeniem nowych standardów kryptograficznych przewodzą amerykański Narodowy Instytut Standaryzacji i Technologii (NIST) oraz Google. W sierpniu 2024 r. NIST opublikował pierwsze trzy finalne standardy kryptografii postkwantowej: CRYSTALS-Kyber (FIPS 203), CRYSTALS-Dilithium (FIPS 204) oraz SPHINCS+ (FIPS 205). Dodatkowo, w marcu 2025 roku NIST wybrał algorytm HQC jako piąty standard, pełniący rolę zapasowego mechanizmu szyfrowania odpornego na ataki kwantowe. Natomiast Google niedawno wprowadził hybrydowy algorytm kryptografii postkwantowej do przeglądarki Chrome.

NIST podał też konkretne terminy odejścia od szeroko stosowanych obecnie algorytmów kryptograficznych, jak RSA-2048 i ECC-256 – mają one zostać wycofane do 2030 r., a całkowicie zakazane po 2035. Decyzja ta ma ponadto na celu aktywne ograniczenie istniejących zagrożeń, takich jak ataki, w których cyberprzestępcy już teraz przechwytują zaszyfrowane dane z zamiarem ich odszyfrowania w przyszłości, właśnie za pomocą komputerów kwantowych. Dlatego przejście na kryptografię odporną na ataki kwantowe staje się pilne, aby zapewnić prywatność danych w dłuższej perspektywie czasowej i zapobiec „kwantowej apokalipsie”.

Wprowadzane regulacje świadczą o tym, że technologia postkwantowa jest bliżej realizacji, niż może się wydawać. W nadchodzących latach można spodziewać się kolejnych regulacji związanych z tą tematyką, ponieważ rosną obawy dotyczące jej nadejścia, a rządy i przedsiębiorstwa będą musiały zmierzyć się z konsekwencjami jej wdrożenia. W związku z tym organizacje i urzędy certyfikujące powinny dostosować się do zmian, wdrażając szyfrowanie odporne na złamanie przez komputery kwantowe i wyprzedzając tym samym wymagania regulacyjne. Tylko wtedy będą mogły zapewnić bezpieczeństwo i wiarygodność tożsamości cyfrowych i komunikacji. Zdaniem obserwatorów rynku przygotowania do kryptografii postkwantowej to obecnie priorytet dla całej branży.

Szyfrowanie a wzrost wykorzystania chmury

W miarę jak firmy coraz chętniej wdrażają architektury natywne dla chmury, rosnąć będzie wykorzystanie Infrastruktury Klucza Publicznego (Public Key Infrastructure, PKI) do zabezpieczania aplikacji działających w chmurze, mikroserwisów i środowisk kontenerowych. Wynika to z potrzeby stosowania solidnych środków ochronnych, nadążających za dynamicznie zmieniającą się i skalowalną naturą środowisk chmurowych. Gartner przewiduje, że już w tym roku ponad 95 proc. nowych zadań obliczeniowych będzie wdrażanych na platformach natywnych dla chmury, co wyznacza kluczową rolę dla PKI w zapewnianiu bezpieczeństwa, integralności danych oraz uwierzytelniania w zróżnicowanych i rozproszonych systemach.

Aby płynnie wspierać wdrożenia w środowiskach chmurowych, rozwiązania PKI będą ewoluować, koncentrując się na skalowalnym i elastycznym zarządzaniu certyfikatami, dostosowanym do specyficznych wymagań usług bazujących na chmurze. Kluczowymi funkcjami będą zwiększone możliwości automatyzacji i integracji, które umożliwią firmom efektywne zarządzanie certyfikatami w złożonych ekosystemach chmurowych.

Wdrożenia PKI będzie napędzać także rosnąca popularność mikroserwisów i środowisk kontenerowych oraz potrzeba zapewnienia bezpiecznej komunikacji między tymi komponentami. W ten sposób można zapewnić, by każdy mikroserwis i kontener mógł zostać uwierzytelniony oraz komunikować się w bezpieczny sposób, zapobiegając nieautoryzowanemu dostępowi i wyciekom danych. Przyszłość PKI w kontekście rozwiązań chmurowych będzie charakteryzować się zdolnością do skalowania zgodnie z rosnącymi wymaganiami takich środowisk. Umożliwi to firmom szybkie dostosowanie się do zmieniających się potrzeb bezpieczeństwa i zapewnienie ciągłej ochrony bez wpływu na wydajność.

Co napędza rozwój kryptografii postkwantowej?  

Motywacją dla działów IT do wdrażania kryptografii postkwantowej jest fakt, że postępy w dziedzinie komputerów kwantowych sprawią, iż kryptografia asymetryczna przestanie być bezpieczna już do 2029 r. (zaś – według prognoz Gartnera – do 2034 r. technologie kwantowe będą w stanie całkowicie ją złamać). To jednak nie oznacza, że zagrożenia pojawią się „dopiero” za kilka lat. Już teraz istnieje realne ryzyko ataków typu „zbierz teraz, odszyfruj później”, co sprawia, że przejście na kryptografię postkwantową staje się pilną koniecznością.