TED@Westpac
Vikram Sharma: How quantum physics can make encryption stronger
ویکرام شارما: چگونه فیزیک کوانتوم می‌تواند رمزنگاری را قوی‌تر کند
Filmed:
Readability: 5.6
1,181,090 views
درحالیکه رایانه‌های کوانتومی کاملتر می‌شوند، توان محاسباتی غیر‌قابل تصوری را به همراه خود فراهم می‌سازند -- و ساختار‌هایی که ما ( و فرایند‌های دموکراتیک ما) برای محافظت از داده‌های خود استفاده می‌کنیم بیشتر و بیشتر آسیب پذیر می‌گردند. ویکرام شارما، که متخصص رمزنگاری است می‌گوید، هنوز فرصت برای برنامه ریزی در برابر این فاجعه قابل وقوع وجود دارد. ببینید که او چطور از کوانتوم برای مبارزه با کوانتوم استفاده می‌کند: طراحی تجهیزات و برنامه‌های امنیتی که از توان کوانتوم فیزیک استفاده می‌کنند تا از ما در مقابل پیچیده‌ترین حملات محافظت کنند.
Vikram Sharma - Encryption expert
Vikram Sharma uses quantum technology to strengthen cryptographic key management and encryption. Full bio
Vikram Sharma uses quantum technology to strengthen cryptographic key management and encryption. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:12
Recently, we've seen the effects
of cyber attacks on the business world.
of cyber attacks on the business world.
0
817
4404
اخیراً ما تاثیرات حملات سایبری را
در دنیای تجاری می بینیم.
در دنیای تجاری می بینیم.
00:17
Data breaches at companies like JP Morgan,
Yahoo, Home Depot and Target
Yahoo, Home Depot and Target
1
5245
5411
نفوذ اطلاعاتی به شرکت‌هایی همچون:
جی پی مورگان، یاهو، هوم دپو و تارگت
جی پی مورگان، یاهو، هوم دپو و تارگت
00:22
have caused losses of hundreds of millions
2
10680
2691
موجب خسارات صدها میلیونی
00:25
and in some cases, billions of dollars.
3
13395
2847
و در برخی موارد، میلیاردها دلاری شده است.
00:28
It wouldn't take many large attacks
to ravage the world economy.
to ravage the world economy.
4
16792
3701
نیازی به حملات بزرگ خیلی زیادی
برای تخریب اقتصاد جهان نیست.
برای تخریب اقتصاد جهان نیست.
00:33
And the public sector
has not been immune, either.
has not been immune, either.
5
21229
3150
و بخش‌های عمومی هم ایمن نبوده‌اند.
00:36
In 2012 to 2014,
6
24706
3768
در فاصله ۲۰۱۲ تا ۲۰۱۴،
00:40
there was a significant data breach
at the US Office of Personnel Management.
at the US Office of Personnel Management.
7
28498
4279
نفوذ اطلاعاتی بزرگی در دفتر مدیریت منابع
انسانی ایالات متحده اتفاق افتاده است.
انسانی ایالات متحده اتفاق افتاده است.
00:45
Security clearance
and fingerprint data was compromised,
and fingerprint data was compromised,
8
33157
3430
دسترسی‌های امنیتی و اطلاعات اثر انگشت
در معرض خطر قرار گرفته‌اند،
در معرض خطر قرار گرفته‌اند،
00:48
affecting 22 million employees.
9
36611
4204
که روی ۲۲ میلیون کارمند تاثیر گذاشته است.
00:53
And you may have heard of the attempt
by state-sponsored hackers
by state-sponsored hackers
10
41561
4103
و ممکن است از تلاش‌های هکرهایی که توسط
دولت‌ها پشتیبانی می‌شوند هم شنیده باشید
دولت‌ها پشتیبانی می‌شوند هم شنیده باشید
00:57
to use stolen data to influence election
outcomes in a number of countries.
outcomes in a number of countries.
11
45688
5558
تا اطلاعات سرقت شده را برای تاثیرگذاری
در نتایج انتخابات چند کشور استفاده کنند.
در نتایج انتخابات چند کشور استفاده کنند.
01:03
Two recent examples are
the compromise of a large amount of data
the compromise of a large amount of data
12
51624
3619
دو مثال آخر در معرض خطر قرار گرفتن
حجم زیادی از اطلاعات
حجم زیادی از اطلاعات
01:07
from the Bundestag,
the national Parliament of Germany,
the national Parliament of Germany,
13
55267
3310
مربوط به بوندشتاگ،
پارلمان ملی آلمان،
پارلمان ملی آلمان،
01:10
and the theft of emails from the US
Democratic National Committee.
Democratic National Committee.
14
58601
4733
و دزدی ایمیل‌ها از کمیته ملی
دموکرات‌های ایالات متحده است.
دموکرات‌های ایالات متحده است.
01:16
The cyber threat is now affecting
our democratic processes.
our democratic processes.
15
64807
4287
تهدیدات سایبری اکنون روی فرایند‌های
دموکراتیک ما اثر می‌گذارند.
دموکراتیک ما اثر می‌گذارند.
01:21
And it's likely to get worse.
16
69712
1933
و احتمالا بدتر هم خواهد شد.
01:24
As computer technology
is becoming more powerful,
is becoming more powerful,
17
72141
3738
همچنان که فناوری
رایانه‌ها قدرتمند‌تر می‌شود،
رایانه‌ها قدرتمند‌تر می‌شود،
01:27
the systems we use to protect our data
are becoming more vulnerable.
are becoming more vulnerable.
18
75903
4158
سیستم‌هایی که برای حفاظت از اطلاعات
استفاده می‌کنیم آسیب پذیرتر می‌شوند.
استفاده می‌کنیم آسیب پذیرتر می‌شوند.
01:33
Adding to the concern
is a new type of computing technology,
is a new type of computing technology,
19
81093
3548
نوع جدیدی از فناوری رایانه‌ای هم
نگرانی‌ها را بیشتر کرده است،
نگرانی‌ها را بیشتر کرده است،
01:36
called quantum computing,
20
84665
1991
که رایانش کوانتومی نام دارد.
01:38
which leverages microscopic
properties of nature
properties of nature
21
86680
2953
که از توان ویژگی‌های میکروسکوپی طبیعت
01:41
to deliver unimaginable increases
in computational power.
in computational power.
22
89657
3909
برای افزایش غیر قابل تصور
توان محاسباتی استفاده می‌کند.
توان محاسباتی استفاده می‌کند.
01:46
It's so powerful that it will crack
many of the encryption systems
many of the encryption systems
23
94069
4413
آنقدر قدرتمند است که بسیاری از
سیستم‌های رمزگذاری
سیستم‌های رمزگذاری
01:50
that we use today.
24
98506
1200
امروزی را خواهد شکست.
01:52
So is the situation hopeless?
25
100625
2230
پس آیا دیگر امیدی نیست؟
01:55
Should we start packing
our digital survival gear
our digital survival gear
26
103228
2857
آیا باید ابزار‌های حیاتی دیجیتال
خود را جمع کنیم
خود را جمع کنیم
01:58
and prepare for an upcoming
data apocalypse?
data apocalypse?
27
106109
3000
و برای نابودی جهان اطلاعات آماده شویم؟
02:02
I would say, not yet.
28
110283
1658
من می‌گویم، هنوز نه.
02:04
Quantum computing is still in the labs,
29
112489
1922
رایانش کوانتومی هنوز در آزمایشگاه‌هاست،
02:06
and it will take a few years
until it's put to practical applications.
until it's put to practical applications.
30
114435
3490
و چند سالی طول خواهد کشید
تا کاربرد‌های عملی پیدا کند.
تا کاربرد‌های عملی پیدا کند.
02:10
More important,
31
118347
1206
از آن مهمتر،
02:11
there have been major breakthroughs
in the field of encryption.
in the field of encryption.
32
119577
3486
پیشرفت‌های بزرگی در رمزنگاری حاصل شده است.
02:15
For me, this is
a particularly exciting time
a particularly exciting time
33
123497
3001
برای من، مشخصا زمان هیجان انگیزی است
02:18
in the history of secure communications.
34
126522
2667
در تاریخ ارتباطات امن.
02:21
About 15 years ago,
35
129759
1429
حدود ۱۵ سال قبل،
02:23
when I learned of our new-found ability
36
131212
2326
وقتی از توانایی تازه کشف شده‌مان مطلع شدم
02:25
to create quantum effects
that don't exist in nature,
that don't exist in nature,
37
133562
3785
تا تاثیرات کوانتومی که در طبیعت
وجود ندارد ایجاد کنیم،
وجود ندارد ایجاد کنیم،
02:29
I was excited.
38
137371
1419
هیجان زده شدم.
02:30
The idea of applying
the fundamental laws of physics
the fundamental laws of physics
39
138814
3287
این فکر که قوانین پایه‌ای فیزیک را
02:34
to make encryption stronger
40
142125
1731
برای قوی‌تر شدن رمز نگاری اعمال کنیم
02:35
really intrigued me.
41
143880
1427
واقعا مرا جذب خود کرد.
02:38
Today, a select groups of companies
and labs around the world, including mine,
and labs around the world, including mine,
42
146069
6191
امروز، گروه مشخصی از شرکت‌ها
و آزمایشگاه‌های جهانی، شامل شرکت من،
و آزمایشگاه‌های جهانی، شامل شرکت من،
02:44
are maturing this technology
for practical applications.
for practical applications.
43
152284
3606
مشغول کامل کردن این فناوری
در کاربرد‌های عملی هستند.
در کاربرد‌های عملی هستند.
02:48
That's right.
44
156260
1151
درست است.
02:49
We are now preparing
to fight quantum with quantum.
to fight quantum with quantum.
45
157435
3467
ما حالا از کوانتوم برای مبارزه
با کوانتوم استفاده می‌کنیم.
با کوانتوم استفاده می‌کنیم.
02:53
So how does this all work?
46
161719
1881
نحوه این کار چگونه است؟
02:55
Well, first, let's take a quick tour
of the world of encryption.
of the world of encryption.
47
163624
3611
خوب، بگذارید ابتدا بازدید سریعی
از دنیای رمزنگاری انجام دهیم.
از دنیای رمزنگاری انجام دهیم.
02:59
For that, you'll need a briefcase,
48
167259
2047
برای اینکار، نیاز به یک کیف داری،
03:01
some important documents that you want
to send your friend, James Bond,
to send your friend, James Bond,
49
169330
3991
مدارک خیلی مهمی که می‌خواهی برای
دوستت جیمز باند بفرستی،
دوستت جیمز باند بفرستی،
03:05
and a lock to keep it all safe.
50
173345
2067
و قفلی برای آنکه امن باشد.
03:08
Because the documents are top secret,
we're going to use an advanced briefcase.
we're going to use an advanced briefcase.
51
176122
5175
چون مدارک فوق سری هستند،
از یک کیف پیشرفته استفاده می‌کنیم.
از یک کیف پیشرفته استفاده می‌کنیم.
03:13
It has a special combination lock
52
181321
2064
که قفل ترکیبی خاصی دارد
03:15
which, when closed,
53
183409
1565
که وقتی که بسته است،
03:16
converts all the text
in the documents to random numbers.
in the documents to random numbers.
54
184998
3412
تمامی متن‌های مدارک را
به عدد‌های تصادفی تبدیل می‌کند.
به عدد‌های تصادفی تبدیل می‌کند.
03:20
So you put your documents inside,
close the lock --
close the lock --
55
188434
3716
پس مدارکت را داخل کیف می‌گذاری
و قفلش را می بندی --
و قفلش را می بندی --
03:24
at which point in time the documents
get converted to random numbers --
get converted to random numbers --
56
192174
3482
در همین موقع مدارک تبدیل به عدد‌های
تصادفی می‌شوند --
تصادفی می‌شوند --
03:27
and you send the briefcase to James.
57
195680
2400
و بعد کیف را برای جیمز می‌فرستی.
03:30
While it's on its way,
you call him to give him the code.
you call him to give him the code.
58
198736
3230
وقتی که کیف در راه است با او
تماس می‌گیری و کد را به او می‌دهی.
تماس می‌گیری و کد را به او می‌دهی.
03:34
When he gets the briefcase,
he enters the code,
he enters the code,
59
202387
2936
وقتی که کیف را گرفت،
کد را وارد می‌کند،
کد را وارد می‌کند،
03:37
the documents get unscrambled, and voilà,
60
205347
2984
مدارک بازگشایی می‌شوند، بفرمایید،
03:40
you've just sent
an encoded message to James Bond.
an encoded message to James Bond.
61
208355
3849
شما مدارک رمزنگاری شده‌ای
برای جیمز باند فرستادید.
برای جیمز باند فرستادید.
03:44
(Laughter)
62
212228
1055
(خنده)
03:45
A fun example, but it does illustrate
three things important for encryption.
three things important for encryption.
63
213966
4490
مثال بامزه‌ای بود، اما سه موضوع مهم در
رمزنگاری را نشان می‌دهد.
رمزنگاری را نشان می‌دهد.
03:50
The code -- we call this
an encryption key.
an encryption key.
64
218776
2841
کد -- که نامش را کلید رمز می‌گذاریم.
03:53
You can think of it as a password.
65
221641
2102
می‌توانی آن را مانند رمز ورود تصور کنی.
03:56
The call to James to give him
the code for the combination lock.
the code for the combination lock.
66
224093
4849
تماسی که با جیمز گرفته شد تا کلید را
به او دهیم تا قفل را باز کند.
به او دهیم تا قفل را باز کند.
04:00
We call this key exchange.
67
228966
2031
به این تبادل کلید گفته می‌شود.
04:03
This is how you ensure
68
231442
1493
این روشی است که مطمئن می‌شوید
04:04
you get the encryption key
securely to the right place.
securely to the right place.
69
232959
3769
که کلید رمز را به شکلی ایمن رسانده‌اید.
04:09
And the lock, which encodes
and decodes the document.
and decodes the document.
70
237164
3699
و قفل که مدارک را کدگذاری یا باز می‌کند
04:12
We call this an encryption algorithm.
71
240887
2619
به آن آلگوریتم رمزنگاری می‌گوییم.
04:15
Using the key, it encodes
the text in the documents
the text in the documents
72
243530
4968
با استفاده از کلید، متن را
در مدارک کد گذاری می‌کنیم
در مدارک کد گذاری می‌کنیم
04:20
to random numbers.
73
248522
1396
به صورت اعدادی تصادفی.
04:21
A good algorithm will encode in such a way
74
249942
2762
یک آلگوریتم خوب کد گذاری را
04:24
that without the key
it's very difficult to unscramble.
it's very difficult to unscramble.
75
252728
3733
به صورتی انجام می‌دهد که بدون کلید
بلزگشایی بسیار سخت باشد.
بلزگشایی بسیار سخت باشد.
04:29
What makes encryption so important
76
257529
1993
چیزی که رمزنگاری را اینهمه مهم می‌کند
04:31
is that if someone were to capture
the briefcase and cut it open
the briefcase and cut it open
77
259546
3736
این است که اگر کسی کیف را قاپید و باز کرد
04:35
without the encryption key
and the encryption algorithm,
and the encryption algorithm,
78
263306
3262
بدون کلید رمز و الگوریتم رمزگذاری،
04:38
they wouldn't be able
to read the documents.
to read the documents.
79
266592
2516
نتواند مدارک را بخواند.
04:41
They would look like nothing more
than a bunch of random numbers.
than a bunch of random numbers.
80
269132
4150
آنها به چیزی بیشتر از یک دسته
عدد تصادفی شبیه نخواهند بود.
عدد تصادفی شبیه نخواهند بود.
04:46
Most security systems rely
on a secure method for key exchange
on a secure method for key exchange
81
274575
4849
بیشتر سیستم های امنیتی وابسته
به راهکار امنی برای انتقال کلید هستند
به راهکار امنی برای انتقال کلید هستند
04:51
to communicate the encryption key
to the right place.
to the right place.
82
279448
4467
تا کلید رمز را به محل صحیح انتقال دهند.
04:56
However, rapid increases
in computational power
in computational power
83
284862
2976
اگرچه، رشد سریع قدرت رایانه‌ها
04:59
are putting at risk a number
of the key exchange methods we have today.
of the key exchange methods we have today.
84
287862
4365
بعضی روش‌های انتقال کلید امروزی را
در معرض خطر قرار می‌دهد.
در معرض خطر قرار می‌دهد.
05:04
Consider one of the very
widely used systems today -- RSA.
widely used systems today -- RSA.
85
292776
4460
یکی از روش‌های امروزی که خیلی
استفاده می‌شود -- RSA را در نظر گیرید.
استفاده می‌شود -- RSA را در نظر گیرید.
05:09
When it was invented, in 1977,
86
297855
3301
وقتی که در ۱۹۷۷ اختراع شد،
05:13
it was estimated that it would take
40 quadrillion years
40 quadrillion years
87
301180
4500
تخمین زده شد که
۴۰ کوادریلیون سال طول می‌کشد
۴۰ کوادریلیون سال طول می‌کشد
05:17
to break a 426-bit RSA key.
88
305704
3536
تا کلید ۴۲۶ بیتی RSA را بشکنیم.
05:22
In 1994, just 17 years later,
89
310006
4333
در سال ۱۹۹۴، فقط ۱۷ سال بعد،
05:26
the code was broken.
90
314363
1531
کد شکسته شد.
05:29
As computers have become
more and more powerful,
more and more powerful,
91
317355
2571
همانطور که رایانه‌ها قوی و قوی‌تر می‌شدند،
05:31
we've had to use larger and larger codes.
92
319950
2667
باید کدهای بزرگ و بزرگتر
استفاده می‌کردیم.
استفاده می‌کردیم.
05:35
Today we routinely use 2048 or 4096 bits.
93
323117
5998
امروزه ما معمولا از ۲۰۴۸
یا ۴۰۹۶ بیت استفاده می‌کنیم.
یا ۴۰۹۶ بیت استفاده می‌کنیم.
05:41
As you can see, code makers and breakers
are engaged in an ongoing battle
are engaged in an ongoing battle
94
329831
5031
همانطور که می‌بینید، کد ساز‌ها و کد شکن‌ها
در یک جنگ مداوم مشغولند
در یک جنگ مداوم مشغولند
05:46
to outwit each other.
95
334886
1794
تا همدیگر را فریب دهند.
05:50
And when quantum computers arrive
in the next 10 to 15 years,
in the next 10 to 15 years,
96
338553
4096
و وقتی که رایانه‌های کوانتومی
در ۱۰ تا ۱۵ سال آینده وارد شوند،
در ۱۰ تا ۱۵ سال آینده وارد شوند،
05:54
they will even more rapidly
crack the complex mathematics
crack the complex mathematics
97
342673
4186
آنها ریاضیات پبشرفته را
حتی سریعتر خواهند شکست
حتی سریعتر خواهند شکست
05:58
that underlies many
of our encryption systems today.
of our encryption systems today.
98
346883
3690
که زیرساخت بسیاری از سیستم‌های
رمزنگاری امروز ماست.
رمزنگاری امروز ماست.
06:03
Indeed, the quantum computer is likely
to turn our present security castle
to turn our present security castle
99
351034
5408
در حقیقت، رایانه کوانتومی ممکن است
قلعه امنیتی موجود ما را
قلعه امنیتی موجود ما را
06:08
into a mere house of cards.
100
356466
2587
تبدیل به خانه‌ای پوشالی کند.
06:12
We have to find a way
to defend our castle.
to defend our castle.
101
360815
3500
ما باید راهی برای دفاع از
قلعه‌مان پیدا کنیم.
قلعه‌مان پیدا کنیم.
06:17
There's been a growing
body of research in recent years
body of research in recent years
102
365474
2603
در سالهای اخیر بخش رو به رشدی از تحقیقات
06:20
looking at using quantum effects
to make encryption stronger.
to make encryption stronger.
103
368101
3221
بدنبال استفاده از اثرات کوانتومی
در تقویت رمزنگاری است
در تقویت رمزنگاری است
06:23
And there have been
some exciting breakthroughs.
some exciting breakthroughs.
104
371760
3267
و پیشرفت‌های هیجان انگیزی بوجود آمده.
06:27
Remember those three things
important for encryption --
important for encryption --
105
375474
2929
سه موضوع مهم در رمزنگاری را
بیاد بیاورید --
بیاد بیاورید --
06:30
high-quality keys, secure key exchange
and a strong algorithm?
and a strong algorithm?
106
378427
4893
کلید‌های با کیفیت بالا، جابجایی امن کلید
و الگوریتم‌های قدرتمند؟
و الگوریتم‌های قدرتمند؟
06:35
Well, advances in science and engineering
107
383831
2667
خوب، پیشرفت‌های علوم و مهندسی
06:38
are putting two of those
three elements at risk.
three elements at risk.
108
386522
3237
دو تا از سه جزء آنها را در خطر قرار داده.
06:42
First of all, those keys.
109
390450
1865
اول از همه، این کلیدها.
06:45
Random numbers are the foundational
building blocks of encryption keys.
building blocks of encryption keys.
110
393006
4230
اعداد تصادفی زیرساخت
کلید‌های رمزنگاری هستند.
کلید‌های رمزنگاری هستند.
06:49
But today, they're not truly random.
111
397260
2579
اما امروزه، آنها واقعا تصادفی نیستند.
06:52
Currently, we construct encryption keys
112
400641
2738
هم اکنون، ما کلید‌های رمز را
06:55
from sequences of random numbers
generated from software,
generated from software,
113
403403
3809
با استفاده از دنباله‌های اعداد تصادفی که
نرم افزار تولید می‌کند می‌سازیم.
نرم افزار تولید می‌کند می‌سازیم.
06:59
so-called pseudo-random numbers.
114
407236
2563
که به آنها اعداد شبه-تصادفی می‌گویند.
07:02
Numbers generated by a program
or a mathematical recipe
or a mathematical recipe
115
410712
3317
اعدادی که توسط یک برنامه
یا یک دستور ریاضی تولید می‌شوند
یا یک دستور ریاضی تولید می‌شوند
07:06
will have some, perhaps subtle,
pattern to them.
pattern to them.
116
414053
3761
دارای، بعضی الگوهای نامحسوس
در خود هستند.
در خود هستند.
07:10
The less random the numbers are,
117
418784
1552
هرچقد کمتر تصادفی باشند.
07:12
or in scientific terms,
the less entropy they contain,
the less entropy they contain,
118
420360
3344
یا به زبان علمی،
هر قدر آنتروپی کمتری داشته باشند،
هر قدر آنتروپی کمتری داشته باشند،
07:15
the easier they are to predict.
119
423728
2067
پیش‌بینی آنها آسانتر است.
07:18
Recently, several casinos
have been victims of a creative attack.
have been victims of a creative attack.
120
426917
3922
اخیرا، چندین کازینو
قربانی حملات خلاقانه‌ای بوده‌اند.
قربانی حملات خلاقانه‌ای بوده‌اند.
07:22
The output of slot machines
was recorded over a period of time
was recorded over a period of time
121
430863
4349
خروجی ماشین‌های سکه‌ای
برای مدتی ضبط می‌شد
برای مدتی ضبط می‌شد
07:27
and then analyzed.
122
435236
1357
و سپس تحلیل می‌شدند.
07:28
This allowed the cyber criminals
123
436982
1968
این اجازه می‌داد تا مجرمان سایبری
07:30
to reverse engineer
the pseudo-random number generator
the pseudo-random number generator
124
438974
3667
مولد اعداد شبه تصادفی را
مهندسی معکوس کنند
مهندسی معکوس کنند
07:34
behind the spinning wheels.
125
442665
1999
که پشت چرخ‌های گردان است.
07:36
And allowed them, with high accuracy,
to predict the spins of the wheels,
to predict the spins of the wheels,
126
444688
5307
و اجازه دهد تا، با دقتی بالا،
گردش چرخ‌ها را پیش بینی کنند،
گردش چرخ‌ها را پیش بینی کنند،
07:42
enabling them to make big financial gains.
127
450019
3467
که به آنها منافع مالی زیادی می‌رساند.
07:47
Similar risks apply to encryption keys.
128
455122
3158
همین خطر‌ها برای کلید‌های رمزنگاری
هم وجود دارد.
هم وجود دارد.
07:50
So having a true random number generator
is essential for secure encryption.
is essential for secure encryption.
129
458815
5160
پس داشتن یک مولد واقعی اعداد تصادفی
برای رمزنگاری امن حیاتی است.
برای رمزنگاری امن حیاتی است.
07:57
For years, researchers have been looking
at building true random number generators.
at building true random number generators.
130
465815
5254
برای سالها، محققین بدنبال ساختن مولد‌های
واقعی اعداد تصادفی بوده‌اند.
واقعی اعداد تصادفی بوده‌اند.
08:03
But most designs to date
are either not random enough,
are either not random enough,
131
471093
3373
اما بیشتر طراحی‌ها تا امروز یا به اندازه
کافی تصادفی نبوده‌اند،
کافی تصادفی نبوده‌اند،
08:06
fast enough or aren't easily repeatable.
132
474490
2733
یا سریع یا تکرار شدنی نبوده‌اند.
08:10
But the quantum world is truly random.
133
478053
3151
اما جهان کوانتوم واقعا تصادفی است.
08:13
So it makes sense to take advantage
of this intrinsic randomness.
of this intrinsic randomness.
134
481546
4991
پس به نظر درست می‌رسد تا از این
تصادفی بودن ذاتی استفاده کنیم.
تصادفی بودن ذاتی استفاده کنیم.
08:20
Devices that can measure quantum effects
135
488165
1912
ابزار‌هایی که می‌توانند
اثرات کوانتومی را اندازه بگیرند
اثرات کوانتومی را اندازه بگیرند
08:22
can produce an endless stream
of random numbers at high speed.
of random numbers at high speed.
136
490101
3930
می‌توانند جریان بی‌پایانی
از اعداد تصادفی با سرعت بالا تولید کنند.
از اعداد تصادفی با سرعت بالا تولید کنند.
08:26
Foiling all those
would-be casino criminals.
would-be casino criminals.
137
494421
3000
که مانع تمامی آن
مجرمان کازینو‌ها می‌شود.
مجرمان کازینو‌ها می‌شود.
08:30
A select group of universities
and companies around the world
and companies around the world
138
498485
3577
مجموعه منتخبی از دانشگاه‌ها
و شرکت‌ها در اطراف جهان
و شرکت‌ها در اطراف جهان
08:34
are focused on building
true random number generators.
true random number generators.
139
502086
3422
بر ساختن مولد‌های اعداد
تصادفی واقعی متمرکزند.
تصادفی واقعی متمرکزند.
08:37
At my company, our quantum
random number generator
random number generator
140
505895
3658
در شرکت من، مولد‌های اعداد تصادفی کوانتومی
08:41
started life on a two meter
by one meter optic table.
by one meter optic table.
141
509577
3787
روی یک میز دو متر
در یک متر نوری جان گرفت.
در یک متر نوری جان گرفت.
08:46
We were then able to reduce it
to a server-size box.
to a server-size box.
142
514085
3804
بعدا توانستیم آن را تا اندازه
یک جعبه سرور کوچک کنیم.
یک جعبه سرور کوچک کنیم.
08:50
Today, it's miniaturized into a PCI card
that plugs into a standard computer.
that plugs into a standard computer.
143
518736
5772
امروز، به اندازه یک کارت پی سی آی
داخل رایانه کوچک شده است.
داخل رایانه کوچک شده است.
08:59
This is the world's fastest
true random number generator.
true random number generator.
144
527482
4134
این سریعترین مولد واقعی
اعداد تصادفی در جهان است.
اعداد تصادفی در جهان است.
09:04
It measures quantum effects to produce
a billion random numbers per second.
a billion random numbers per second.
145
532053
5073
با کمک اندازه گیری تاثیرات کوانتومی یک
میلیارد عدد تصادفی را در ثانیه تولید کند.
میلیارد عدد تصادفی را در ثانیه تولید کند.
09:09
And it's in use today to improve security
146
537877
3349
و امروزه برای بهبود امنیت
09:13
at cloud providers, banks
and government agencies
and government agencies
147
541250
3674
در سرویس دهنده‌های ابری، بانک‌ها
و سازمان‌های دولتی
و سازمان‌های دولتی
09:16
around the world.
148
544948
1150
در سراسر جهان استفاده می‌شود.
09:18
(Applause)
149
546788
6928
(تشویق)
09:27
But even with a true
random number generator,
random number generator,
150
555319
2568
اما حتی با یک مولد واقعی اعداد تصادفی،
09:29
we've still got the second
big cyber threat:
big cyber threat:
151
557911
2896
ما هنوز دومین تهدید
امنیت سایبری را داریم:
امنیت سایبری را داریم:
09:32
the problem of secure key exchange.
152
560831
2682
مشکل نقل و انتقال امن کلید.
09:36
Current key exchange techniques
will not stand up to a quantum computer.
will not stand up to a quantum computer.
153
564315
4552
شیوه‌های موجود انتقال کلید نمی‌تواند
در برابر رایانه کوانتومی مقاومت کند.
در برابر رایانه کوانتومی مقاومت کند.
09:41
The quantum solution to this problem
154
569865
1929
راه حل کوانتومی این مسئله
09:43
is called quantum key distribution or QKD,
155
571818
3700
توزیع کوانتومی کلید یا QKD نام دارد،
09:47
which leverages a fundamental,
counterintuitive characteristic
counterintuitive characteristic
156
575893
4335
که از یک ویژگی غیر عادی بنیادی
09:52
of quantum mechanics.
157
580252
1400
در کوانتوم مکانیک استفاده می‌کند.
09:54
The very act of looking
at a quantum particle changes it.
at a quantum particle changes it.
158
582077
4907
خود عمل نگاه کردن به ذرات کوانتومی
آنها را تغییر می‌دهد.
آنها را تغییر می‌دهد.
10:00
Let me give you an example
of how this works.
of how this works.
159
588173
2319
بگذارید مثالی از اینکه چطور
عمل می‌کند بیاورم.
عمل می‌کند بیاورم.
10:02
Consider again exchanging the code
for the lock with James Bond.
for the lock with James Bond.
160
590927
4707
فرض کنید که بخواهید کد قفل را
دوباره به جیمز باند انتقال دهید.
دوباره به جیمز باند انتقال دهید.
10:07
Except this time, instead of a call
to give James the code,
to give James the code,
161
595974
4158
بجز اینکه اینبار، بجای زنگ زدن
برای دادن کد به جیمز،
برای دادن کد به جیمز،
10:12
we're going to use quantum effects
on a laser to carry the code
on a laser to carry the code
162
600156
4048
ما از ویژگی‌های کوانتومی یک لیزر
برای انتقال کد استفاده می‌کنیم
برای انتقال کد استفاده می‌کنیم
10:16
and send it over standard
optic fiber to James.
optic fiber to James.
163
604228
3909
و آن را از طریق یک فیبر نوری استاندارد
برای جیمز می فرستیم.
برای جیمز می فرستیم.
10:20
We assume that Dr. No
is trying to hack the exchange.
is trying to hack the exchange.
164
608774
4349
فرض می‌کنیم «دکتر نو»
بخواهد این انتقال را هک کند.
بخواهد این انتقال را هک کند.
10:26
Luckily, Dr. No's attempt to intercept
the quantum keys while in transit
the quantum keys while in transit
165
614530
5243
خوشبختانه، تلاش دکتر نو برای دزدیدن
کلید‌های کوانتومی در حین انتقال
کلید‌های کوانتومی در حین انتقال
10:31
will leave fingerprints
that James and you can detect.
that James and you can detect.
166
619797
3666
آثاری باقی می‌گذارد که تو و جیمز
می‌توانید آن را آشکار کنید.
می‌توانید آن را آشکار کنید.
10:36
This allows those intercepted keys
to be discarded.
to be discarded.
167
624043
3468
این اجازه می‌دهد تا کلید‌های لو رفته
دور انداخته شوند.
دور انداخته شوند.
10:40
The keys which are then retained
168
628026
1757
کلید‌هایی که حفظ شده‌اند
10:41
can be used to provide
very strong data protection.
very strong data protection.
169
629807
3345
می‌توانند برای حفاظت قوی
اطلاعات استفاده شوند.
اطلاعات استفاده شوند.
10:45
And because the security is based
on the fundamental laws of physics,
on the fundamental laws of physics,
170
633815
4286
و چون امنیت بر پایه
اصول بنیادین فیزیک است،
اصول بنیادین فیزیک است،
10:50
a quantum computer, or indeed
any future supercomputer
any future supercomputer
171
638125
4063
یک رایانه کوانتومی یا در واقع هیچ
ابر رایانه‌ای در آینده
ابر رایانه‌ای در آینده
10:54
will not be able to break it.
172
642212
1934
نمی‌تواند آن را بشکند.
10:56
My team and I are collaborating
with leading universities
with leading universities
173
644768
2936
من و گروهم با دانشگاه‌های پیشرو
10:59
and the defense sector
174
647728
1294
و بخش دفاعی همکاری می‌کنیم
11:01
to mature this exciting technology
175
649046
2436
تا این فناوری را کامل کنیم
11:03
into the next generation
of security products.
of security products.
176
651506
3133
برای نسل آتی محصولات امنیتی.
11:07
The internet of things
is heralding a hyperconnected era
is heralding a hyperconnected era
177
655895
5738
اینترنت اشیاء نوید دورانی
از فرا ارتباطات را می‌دهد
از فرا ارتباطات را می‌دهد
11:13
with 25 to 30 billion
connected devices forecast by 2020.
connected devices forecast by 2020.
178
661657
6118
که ۲۵ تا ۳۰ میلیارد وسیله
تا سال ۲۰۲۰ متصل شده‌اند.
تا سال ۲۰۲۰ متصل شده‌اند.
11:20
For the correct functioning
of our society in an IoT world,
of our society in an IoT world,
179
668569
5111
برای عملکرد صحیح اجتماع ما
در جهان اینترنت اشیاء،
در جهان اینترنت اشیاء،
11:25
trust in the systems that support
these connected devices is vital.
these connected devices is vital.
180
673704
4828
اعتماد به سیستم‌هایی که این دستگاه‌ها را
مرتبط می‌کنند حیاتی است.
مرتبط می‌کنند حیاتی است.
11:31
We're betting that quantum technologies
will be essential in providing this trust,
will be essential in providing this trust,
181
679704
4823
ما معتقدیم که نقش فناوری‌های کوانتوم
در ایجاد این اعتماد اساسی است،
در ایجاد این اعتماد اساسی است،
11:36
enabling us to fully benefit
from the amazing innovations
from the amazing innovations
182
684887
4559
و ما را قادر به بهره برداری کامل
از این نوآوری‌ها می‌کند
از این نوآوری‌ها می‌کند
11:41
that are going to so enrich our lives.
183
689470
2898
که می‌تواند زندگی‌مان را پربارتر کند.
11:46
Thank you.
184
694046
1150
متشکرم.
11:47
(Applause)
185
695220
4930
(تشویق)
ABOUT THE SPEAKER
Vikram Sharma - Encryption expertVikram Sharma uses quantum technology to strengthen cryptographic key management and encryption.
Why you should listen
Vikram Sharma is the founder and CEO of Canberra- based QuintessenceLabs, or Q-Labs, which uses quantum technology to strengthen cryptographic key management and encryption, an urgent need in this era of increasingly sophisticated cyberattacks. One of Westpac’s high-potential Businesses of Tomorrow, Q-Labs uses the world’s fastest random-number generator to create the strongest possible encryption keys, and integrates them into advanced key management and encryption capabilities, protecting banks, governments, and other security-aware enterprises around the globe.
Previously, Sharma founded two successful information-technology start-ups. He holds a Master of Science in Computer Science and a Doctorate in Quantum Physics from ANU, as well as a Master of Science in Management (Sloan Fellow) from Stanford University. He received the Pearcey State Award for Entrepreneurship in 2013.
Vikram Sharma | Speaker | TED.com