Kuantum bilişim, önümüzdeki on yıl içinde dünyayı derinden etkileyecek teknolojik bir dönüşümün merkezinde yer alıyor. IBM, Google, Microsoft ve Amazon gibi teknoloji devleri şimdiden kuantum bilişimi bulut ortamına taşıdı. Quantinuum ve PsiQuantum gibi şirketler ise kısa sürede milyar dolarlık değere ulaştı. Uzmanlara göre 2025 ile 2035 yılları arasında kuantum bilişim teknolojileri küresel ekonomiye 1 trilyon dolardan fazla katkı sağlayabilir. Ancak bu büyüme potansiyelinin arkasında ciddi güvenlik riskleri de yer alıyor.
Kuantum Tehdidi Siber Güvenliği Zorluyor
Kuantum bilgisayarların en büyük tehdidi, günümüzde güvenli kabul edilen şifreleme algoritmalarını etkisiz hâle getirme ihtimalidir. KPMG’nin yaptığı bir ankete göre ABD’deki şirketlerin yüzde 78’i ve Kanada’dakilerin yüzde 60’ı kuantum bilgisayarların 2030 yılına kadar yaygınlaşacağını düşünüyor. Dahası, katılımcıların büyük çoğunluğu siber saldırganların bu teknolojiyi mevcut güvenlik önlemlerini aşmak için kullanacağından endişe ediyor.
RSA gibi yaygın kullanılan şifreleme yöntemleri, büyük asal sayıların çarpanlara ayrılması gibi işlemleri çözülemez hâle getirerek güvenlik sağlar. Bu işlem klasik bilgisayarlarla yüz milyarlarca yıl sürerken, kuantum bilgisayarlar Shor algoritması sayesinde bu süreyi radikal biçimde kısaltabilir. Grover algoritması da simetrik şifreleme yöntemlerini zayıflatabilir. Örneğin, AES-128 şifrelemesi kuantum saldırısına karşı sadece 64 bitlik güvenlik sağlar. Bu durum AES-256 gibi daha güçlü sistemlere geçişi zorunlu kılıyor.
Toplanan Verilerin Gelecekte Çözülmesi Riski
Kuantum tehdidinin en kaygı verici boyutlarından biri, “şimdi topla sonra çöz” (HNDL) stratejisi olarak öne çıkıyor. Bu yöntemde, siber saldırganlar bugün güvenli kabul edilen verileri topluyor ve kuantum bilgisayarlar yeterince geliştiğinde bu verileri çözmeyi hedefliyor. Özellikle sağlık kayıtları, mali bilgiler, devlet belgeleri ve askerî istihbarat gibi uzun süre gizli kalması gereken hassas veriler büyük risk altında bulunuyor.
Bu nedenle kurumların kriptografik çevikliğe sahip olması büyük önem taşıyor. Kriptografik çeviklik, bir güvenlik açığı ortaya çıktığında şifreleme yöntemlerinin hızla değiştirilebilmesini ifade ediyor. ABD Yönetimi’nin yayınladığı ulusal güvenlik muhtırasında da bu konuya özellikle dikkat çekilmesi, meselenin aciliyetini ve stratejik önemini vurguluyor.
Kuantum Tehditleri Ne Zaman Gerçekleşecek?
Uzmanlar, kuantum tehditlerin ne zaman hayata geçeceği konusunda hemfikir değil. MITRE’nin son raporuna göre RSA-2048 şifrelemesinin kırılması muhtemelen 2055-2060 yılları arasında gerçekleşebilir. Ancak bazı araştırmacılar, hata düzeltme yöntemlerindeki ilerlemeler sayesinde bu sürenin 2035’e kadar kısalabileceğini öngörüyor.
Araştırmacılar Jaime Sevilla ve Jess Riedel 2020 yılında yayınladıkları bir raporda, bu kırılmanın 2060’tan önce olacağına yüzde 90 ihtimal verdiklerini ifade etti. Belirsizlik devam etse de uzmanlar, tüm kurumların bugünden hazırlık yapması gerektiğini vurguluyor.
Kuantum teknolojisi yalnızca şifrelemeyi değil, yapay zekâ gelişimini de doğrudan etkileyebilir. Kuantum hesaplama, özellikle derin öğrenme gibi yoğun işlem gücü gerektiren alanlarda ezber bozan bir hız sunabilir. Bu durum, insan düzeyinde zekâya sahip sistemlerin yani genel yapay zekânın (AGI) gelişimini hızlandırabilir.
Ancak bu durum önemli bir sorunu da beraberinde getirir: anlaşılmazlık. Derin sinir ağları zaten karmaşık yapıları nedeniyle zor anlaşılır sistemlerdir. Kuantum makine öğrenmesi devreye girdiğinde, kuantum mekaniğinin temel kavramları olan süperpozisyon ve dolanıklık gibi unsurlar bu sistemleri daha da opak hâle getirir. Özellikle sağlık, finans ve otonom sistemler gibi alanlarda bu kararların nasıl alındığının bilinmesi büyük önem taşır.
Post-Kuantum Şifreleme Yeterli Olacak mı?
ABD Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü (NIST), 2016 yılında post-kuantum şifreleme standartları oluşturmak için bir proje başlattı. 69 aday algoritma arasında yapılan detaylı değerlendirme sonunda, yapısı karmaşık kafesler ve karmaşık özetleme işlevlerine dayalı yöntemler öne çıktı.
2024 yılında NIST, post-kuantum şifreleme standartlarını yayınladı. Apple, iMessage için PQ3 adlı güvenli iletişim protokolünü duyurdu. Google, 2016’dan bu yana Chrome üzerinde post-kuantum algoritmaları test ediyor. Microsoft ise qubit hatalarını azaltan “topolojik qubit” adında yeni bir madde hâli geliştirerek büyük bir ilerleme kaydetti. Yeni şifreleme yöntemlerine geçiş süreci ciddi zorlukları da beraberinde getiriyor. Bu zorulukları şu şekilde özetleyebiliriz:
- Uygulama süresi: Yeni sistemlerin tam olarak entegre edilmesi 10 ila 15 yıl sürebilir. Bu durum, ulaşılması zor uydu, ATM ve araç gibi cihazlar için daha karmaşık olabilir.
- Performans etkisi: Post-kuantum şifreleme daha uzun anahtarlar ve daha karmaşık işlemler gerektirir. Bu durum şifreleme ve çözme işlemlerini yavaşlatabilir.
- Nitelikli personel eksikliği: Mevcut sistemlere kuantum dirençli şifreleme entegre edebilmek için hem klasik hem de kuantum bilişim bilgisine sahip uzmanlara ihtiyaç vardır.
- Algoritmalarda gizli açıklar: Gelecekte güvenli olduğu düşünülen algoritmaların da zayıf yönleri ortaya çıkabilir. CRYSTALS-Kyber bu konuda örnek oluşturuyor.
- Tedarik zinciri riskleri: Kuantum bileşenlerinde kullanılan hassas parçalar, küresel krizlerden ve tedarik sorunlarından etkilenebilir.
Ayrıca insan faktörünün önemi de unutulmamalı. Microsoft’un yakın zamanda yaptığı bir tespit, iki uygulamanın özel anahtarlarını yanlışlıkla açık ettiğini ortaya koydu. Matematiksel olarak güvenli sistemler, kullanıcı hataları nedeniyle işe yaramaz hâle gelebiliyor.
Kuantum Çağına Hazırlık için Kurumlar Nasıl Hareket Etmeli?
Kurumların kuantum güvenliğine geçiş sürecini planlarken şu adımları izlemesi gerekiyor:
- Şifreleme envanteri çıkarılmalı: Hangi sistemlerin şifreleme kullandığı ve risk taşıdığı belirlenmeli.
- Veri değeri analiz edilmeli: Uzun vadede gizliliği önemli olan veriler önceliklendirilmeli.
- Geçiş takvimi oluşturulmalı: Yeni algoritmalara geçiş için gerçekçi bir plan yapılmalı.
- Kaynak ayrılmalı: Gerekli insan kaynağı ve bütçe erken belirlenmeli.
- Saldırı tespiti güçlendirilmeli: Özellikle HNDL stratejilerine karşı erken uyarı sistemleri kurulmalı.
Michele Mosca’nın geliştirdiği formüle göre, eğer “verinin korunma süresi (X)” ile “yeni sistemlere geçiş süresi (Y)” toplamı, “kuantum tehdidinin gerçekleşme süresi (Z)” değerinden büyükse, hemen harekete geçilmesi gerekiyor. Bu formül, kurumların ve devletlerin gelecekteki kuantum saldırılarına karşı hazırlık süreçlerini stratejik olarak planlamaları için kritik bir rehber niteliği taşıyor.
Kuantum bilişim, beraberinde siber güvenlik açısından derin sorunlar getiriyor. Bu tehditlerin ne zaman ortaya çıkacağı belirsiz olsa da hazırlıksız yakalanmak büyük zararlara yol açabilir. Uzmanlar, şirketlerin post-kuantum şifrelemeye geçmelerini, kuantum programlarını yakından izlemelerini ve tedarik zincirlerini güvence altına almalarını öneriyor.
