Hodina za sto tisíc. Kvantové počítače má zlevnit obyčejný kabel, Cisco opakuje svůj trik z roku 1984
Kvantový výkon je zatím výsadou hrstky firem, Cisco ho chce propojit běžným optickým vláknem. Na výzkumu AI pak v Česku spolupracuje i s ČVUT.
Baví vás články CzechCrunche?
Vídejte je na Googlu častěji.
Šifrování, které chrání účet v bance nebo firemní smlouvy, se dostatečně trpělivý útočník nemusí vůbec snažit prolomit. Stačí, když si zašifrovaný balík dat stáhne a uloží na disk – až se objeví dostatečně schopná technologie, data otevře prakticky bez práce. Obor tomu říká „harvest now, decrypt later“, tedy sklidit teď, rozšifrovat později. A to později může nastat dřív, než se čeká. Technologický svět proto už dnes přechází na postkvantovou kryptografii, tedy šifry, které by nerozlouskl ani kvantový počítač.
Samotná kvantová hrozba vyplývá přímo z toho, k čemu je kvantový počítač dobrý. Běžný procesor pracuje s bity, které mají hodnotu nula, nebo jedna. Kvantový stroj používá qubity, a ty mohou být v obou stavech současně. Nepočítá tedy rychleji, jako když si koupíte výkonnější notebook. Počítá jinak. Místo aby se miliardami možností probíral jednu po druhé, pracuje se všemi kombinacemi zároveň – přečíst z nich ale umí jen jednu. Trik je, že kvantový výpočet probíhá tak, že se špatné odpovědi navzájem vyruší a zbyde jen ta správná.
U většiny úloh je tento postup k ničemu. Existuje ale úzká skupina problémů, u kterých to mění naprosto všechno. Patří mezi ně rozklad velkých čísel na prvočinitele, na jehož obtížnosti stojí šifrování chránící například spojení s internetovým bankovnictvím. Největší dostupné stroje se pohybují kolem tisícovky qubitů, což teoreticky odpovídá víc stavům, než kolik je atomů v pozorovatelném vesmíru. S rostoucím počtem qubitů ale prudce klesá spolehlivost. Kvantové čipy jsou totiž vysoce citlivé na vlivy okolního prostředí, na prolamování současných šifrovacích algoritmů tak ve výsledku zatím nestačí – k tomu bude potřeba o několik řádů více qubitů.
Reza Nejabati, který v Cisco Quantum Labs vede kvantový výzkum, mluví o horizontu pěti až deseti let, kdy kvantové počítače přinesou skokové změny – od rychlejšího vývoje léčiv po posun v umělé inteligenci. A nové schopnosti budou znamenat i tlak na dnešní šifrování. Zatím kvantové stroje zůstávají izolovanými a mimořádně drahými experimentálními ostrůvky nového druhu výkonu – hodina výpočtů vyjde u některých poskytovatelů na víc než sto tisíc korun, pořízení vlastního systému na stovky milionů a k tomu roční provoz kryogenického chlazení na miliony korun.
Kabel, ze kterého vzniklo Cisco
S touto překážkou se Cisco rozhodlo vypořádat ověřeným receptem. Velmi podobný problém totiž stál za jeho zrodem. Na začátku osmdesátých let dostal na Stanfordu výzkumník William Yeager za úkol propojit tři nekompatibilní fakultní sítě. Vyvinul první multiprotokolový směrovač, jehož kód musel vměstnat do 56 kilobajtů paměti minipočítače bez pevného disku. A tak využil zhruba 600 metrů kabelů, které mezi sálovými počítači vedly. Na jeho práci navázali Leonard Bosack a Sandy Lernerová, kteří v prosinci 1984 založili Cisco Systems.
„Ten příběh se u nás vypráví dodnes. Trochu z nostalgie, ale hlavně připomíná, že firma vznikla z jednoho konkrétního zadání – máte drahé stroje, které spolu neumí mluvit, a někdo mezi ně musí postavit překladač,“ vysvětluje Zuzana Švecová, která vede českou pobočku americké společnosti Cisco. Firma v Česku působí od roku 1996.
Tehdy šlo o bity, dnes Cisco trápí qubity a propojení drahých kvantových strojů, které si spolu nerozumí. Letos v dubnu proto technologická společnost představila podobný směrovač, jen pro kvantové sítě – Universal Quantum Switch. Jeho úkolem je směrovat kvantovou informaci mezi stroji různých výrobců, aniž by ji při tom zničil. Jde o náročný úkol, protože každý pokus změřit kvantový stav vede zákonitě ke zhroucení přenášené informace.
Sám přepínač nepotřebuje výkonné chlazení, pracuje při pokojové teplotě a po běžném optickém vlákně. Ztráta věrnosti v testech nepřesáhla čtyři procenta, nicméně experimentálně byla zatím ověřena jen jedna z podporovaných metod kódování kvantové informace – polarizace kmitání světelné vlny. Ostatní způsoby, například načasování pulzu nebo jeho barva, mají následovat.
Než dojde na qubity, řešme přízemnější problémy
Předtím, než se kvantové sítě prosadí v praxi, je před firmami ale jiný úkol. Zuzana Švecová je varuje, aby si priority srovnaly podle skutečnosti: „Kvantové počítače vypadají jako nejdramatičtější téma dnešní kybernetické bezpečnosti. Pro většinu organizací to ale budou starosti až za několik let. Dřív je bude pálit něco mnohem přízemnějšího.“
Tou přízemnější oblastí je nástup autonomních AI agentů. Tedy programů, které už nečekají na pokyn, ale samy si rozdělují úkoly, sahají do firemních dat a domlouvají se mezi sebou napřímo. Podniky je začínají nasazovat plošně a s tím roste riziko jejich manipulace nebo zneužití. „Když spolu autonomně komunikují desítky nebo stovky AI agentů, vzniká zcela nová plocha pro kybernetické útoky. Cisco tyto hrozby řeší na úrovni infrastruktury, ne až jako záplatu po incidentu,“ vysvětluje Švecová.
Q-day a nástup AI agentů spolu nakonec souvisí víc, než by se na první pohled zdálo.
Pro tuto oblast Cisco buduje vlastní architekturu nazvanou Internet of Agents, obsahující sadu standardů, díky nimž si agenti mohou bezpečně předávat informace a vzájemně vyhledávat nástroje, které se na daný úkol hodí nejlépe. A právě s tím začalo americké firmě v červnu pomáhat pražské ČVUT. Memorandum o společném výzkumu míří na čtyři oblasti, mimo jiné na to, jak agenti sdílejí společný záměr nebo co si mají v omezeném paměťovém rozpočtu pamatovat a co zahodit.
„AI agenti již dokážou samostatně řešit specializované úkoly a spravovat firemní data. Umí koordinovat, ale zatím nedokážou sdílet záměr ani kontext,“ uvedl v tiskové zprávě Vijoy Pandey, generální ředitel Outshiftu, inkubační organizace uvnitř Cisca, která stojí také za jeho kvantovým programem.
V memorandu je jeden detail, který nelze přehlédnout. Dokument podepsal Michal Pěchouček, který letos v únoru nastoupil do funkce rektora ČVUT. A s Ciscem se nesetkává poprvé. „Jsem rád, že navazujeme na historickou spolupráci s touto technologickou společností,“ uvedl v tiskové zprávě. V roce 2009 spolu s Martinem Rehákem na půdě ČVUT založili startup Cognitive Security. Firma stavěla na behaviorální analýze síťového provozu – místo hledání známých podpisů malwaru sledovala, jak se data v síti chovají. V dubnu 2011 do ní vstoupil fond Credo Ventures s investicí kolem milionu eur.
Dál to už eskalovalo rychle. O dva roky později firmu s celým 28členným týmem koupila společnost Cisco, v té době šlo o její vůbec první akvizici ve střední a východní Evropě. Role Cisca se tím zásadně proměnila. „Z obchodní pobočky se stalo centrum výzkumu a inovací s globálním dosahem,“ doplňuje Švecová. Pražský tým se stal jádrem divize Cognitive Threat Analytics, jejíž řešení pro detekci hrozeb využívá přes 25 milionů uživatelů po celém světě.
Pro kyberbezpečnost je to náročné hned ve dvou směrech. „Nástup AI agentů a Q-day (okamžik kvantového průlomu tradičního šifrování – pozn. redakce) spolu nakonec souvisí víc, než by se na první pohled zdálo. Postkvantová kryptografie i bezpečná komunikace mezi agenty stojí na stejném základu – zabezpečení musíme zabudovat do infrastruktury dřív, než ho něco začne zkoušet prolomit nebo zneužít. V Ciscu proto kvantovou síť a bezpečnost agentů neřešíme jako oddělené projekty, ale jako jeden společný úkol, na kterém pracujeme roky dopředu,“ uzavírá Švecová.
