الجزء 3: تشريح التشفير ما بعد الكم (PQC)

التشفير ما بعد الكم (PQC) ليس ضربًا من الخيال العلمي، بل هو مجالٌ مُلحّ وناشئ يسعى إلى تأمين الاتصالات الرقمية من الهجمات الكمومية المستقبلية. في ظلّ تقادم معايير التشفير الكلاسيكية، مثل RSA وECC، تحت ضغط الكم، يجري تطوير جيل جديد من الخوارزميات وتوحيدها وتجربتها عالميًا. تُقدّم هذه المقالة الأنواع الرئيسية لتقنيات التشفير ما بعد الكم، وتُسلّط الضوء على تطبيقاتها العملية، وتُرشد قراء مجالس الإدارة إلى ما يجب مراقبته، وتكليفه، وتمويله في السنوات القادمة.

1. ما هو التشفير ما بعد الكم؟

يشير مصطلح PQC إلى خوارزميات تشفير مصممة للعمل على الحواسيب التقليدية، لكنها تبقى آمنة حتى مع امتلاك الخصم حاسوبًا كميًا قويًا. لا تعتمد هذه الخوارزميات على المسائل الرياضية التي صُممت خوارزميات الكم (مثل خوارزمية شور أو غروفر) لحلها.

الأهم من ذلك، أن PQC لا يهدف إلى بناء شبكات مقاومة للكم من الصفر، بل إلى تحديث الأنظمة الحالية بخوارزميات قادرة على مقاومة الهجمات الكمومية مع الحفاظ على كفاءة عملها على البنية التحتية الحالية.

2. عائلات الخوارزميات الرائدة

تنقسم معظم خوارزميات PQC إلى خمس فئات عريضة:

• التشفير الشبكي:

• التشفير القائم على الكود:

• تشفير متعدد الحدود متعدد المتغيرات:

• التوقيعات القائمة على التجزئة:

• التشفير القائم على التماثل الجيني:

توفر كل فئة مقايضات مختلفة في السرعة وحجم المفتاح والمرونة لمختلف متجهات الهجوم.

3. عملية توحيد معايير NIST PQC

يقود المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) في الولايات المتحدة الجهود العالمية لتوحيد خوارزميات التشفير ما بعد الكم. وقد شملت عمليتهم متعددة الجولات تدقيقًا أكاديميًا دوليًا، وتشكيل فرق عمل متخصصة، وتجارب عامة.

• في

• في

• لقد حددت NIST

• اعتبارًا من أوائل

4. اعتبارات التنفيذ

بالنسبة لصناع القرار، لا يعد PQC مجرد ترقية تقنية، بل يتضمن التخطيط الاستراتيجي عبر المنتجات والمنصات وأطر الامتثال.

• أحجام المفاتيح والتوقيعات:

• البرمجيات مقابل الأجهزة:

• مقاومة القنوات الجانبية:

• النهج الهجين:

5. التداعيات الاستراتيجية على مجالس الإدارة

ينبغي على المجالس أن تتعامل مع اعتماد PQC باعتباره أولوية استراتيجية مع الإشراف التدريجي:

• فرض مرونة التشفير:

• تتبع امتثال البائعين:

• إعطاء الأولوية للبيانات ذات الجداول الزمنية الطويلة للسرية:

• إشراك الجهات التنظيمية والمراجعين:

باختصار: PQC هو مستقبل التشفير. يجب تمويله ومراقبته ودمجه على المستوى الهيكلي، وليس مجرد إضافة أمنية.

التشفير ما بعد الكمي لا يهدف إلى تأمين المستقبل نظريًا، بل إلى حماية البيانات طويلة الأمد وهياكل الثقة الرقمية التي نعتمد عليها اليوم.

الحواشي والمراجع

1. نظرة عامة على مشروع NIST PQC:

2. إعلان عن بلورات كايبر وديليثيوم:

3. إرشادات تنفيذ PQC (NSA CNSA 2.0):

4. McEliece وتحليل التشفير القائم على الكود:

5. مشهد التشفير ما بعد الكم (ENISA):

الجزء التالي في السلسلة: الجزء الرابع - المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا، ووكالة الأمن القومي، والسباق العالمي نحو معايير مرنة كميًا