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O risco quântico já começou: dados roubados hoje podem ser lidos no futuro

Em resumo

Um computador quântico poderoso poderá, no futuro, abrir alguns arquivos protegidos que hoje parecem seguros. Por isso, governos e forças armadas precisam descobrir onde usam essas proteções e começar a substituí-las sem interromper serviços importantes. Para alguns sistemas de maior importância, o prazo estabelecido pelo governo dos Estados Unidos termina em 2030.

Uma ameaça que começa antes de existir a capacidade de decifrar

Muitas comunicações e arquivos digitais são protegidos por métodos matemáticos que tornam muito difícil ler os dados sem a chave correta. Mas os avanços na computação quântica levantam a possibilidade de que, no futuro, computadores suficientemente poderosos consigam quebrar alguns dos métodos usados atualmente. Isso não significa que todos os dados protegidos estejam expostos agora, nem que se saiba exatamente quais capacidades os adversários já possuem. O momento e a dimensão dessa mudança continuam incertos — e é justamente por isso que se preparar com antecedência é importante.

Durante uma conversa na conferência TechNet Info-Pacific, realizada em Honolulu, Matt McFadden, vice-presidente de cibersegurança da GDIT, descreveu uma estratégia conhecida como «recolher agora e decifrar depois». Nesse cenário, o invasor não precisa ler os dados assim que os rouba: pode guardar cópias e esperar até que suas ferramentas evoluam. Como informações confidenciais podem continuar valiosas durante anos, decifrá-las mais tarde não elimina o prejuízo para quem as perdeu.

O grau de sensibilidade dos dados depende de quanto tempo eles permanecem importantes e do valor que têm. Uma informação que perde rapidamente a relevância talvez não represente o mesmo risco que registros que precisam continuar em segredo por muito tempo. Por isso, não basta uma organização perguntar se os seus sistemas estão protegidos hoje. Também é preciso avaliar por quanto tempo os dados devem permanecer seguros e se um adversário poderia guardar cópias criptografadas até que fosse possível decifrá-las.

McFadden observou que não se conhece por completo o nível de avanço dos adversários dos Estados Unidos nessa área. Essa incerteza não prova que qualquer adversário já tenha um computador quântico capaz de quebrar a criptografia. Ainda assim, obriga as organizações a se prepararem para um risco de consequências potencialmente graves. Esperar por uma certeza absoluta pode deixar pouco tempo para alterar sistemas complexos dos quais dependem comunicações, serviços e operações militares.

O que é a criptografia pós-quântica

Criptografia pós-quântica é o nome dado a um conjunto de algoritmos matemáticos concebidos para proteger redes e sistemas contra ataques que possam recorrer a computadores quânticos. O objetivo não é fazer com que todas as organizações passem a usar computadores quânticos, mas atualizar as proteções dos sistemas para que não fiquem vulneráveis a novas formas de resolver problemas matemáticos.

Essa mudança exige mais do que instalar um programa novo de uma só vez. A criptografia está presente em diferentes partes da infraestrutura digital. Pode ser usada, por exemplo, para estabelecer as chaves que permitem a duas partes trocar dados com segurança ou para criar assinaturas digitais, que ajudam a confirmar a origem e a integridade de um arquivo ou de uma mensagem. Como diferentes componentes podem exigir algoritmos distintos, é necessário saber onde cada método é usado para definir a ordem das atualizações.

O governo dos Estados Unidos estabeleceu prazos federais para esse trabalho por meio de uma ordem executiva emitida em 22 de junho. Segundo o cronograma, ativos de alto valor e sistemas de grande impacto deverão usar criptografia pós-quântica para o estabelecimento de chaves até, no máximo, 31 de dezembro de 2030. Para o uso em assinaturas digitais, o prazo definido é 2031. A diferença entre as datas mostra que a transição não é tratada como uma única mudança que abrange todas as funções criptográficas ao mesmo tempo.

Essas datas não são apenas marcos num calendário tecnológico: significam que as organizações envolvidas precisam começar a agir com bastante antecedência. Avaliar a situação, planejar e coordenar o trabalho com fornecedores pode exigir várias etapas, e alguns sistemas talvez não possam ser alterados com facilidade ou sem testes. Quanto mais tarde uma dependência importante de determinado método criptográfico for identificada, menos tempo haverá para resolver o problema antes do prazo.

Primeiro, fazer o inventário: não dá para atualizar o que não se conhece

Um dos principais obstáculos começa com uma pergunta aparentemente simples: o que precisa ser protegido e atualizado? Uma organização talvez não tenha uma visão completa de todos os aplicativos, dispositivos e redes que usam criptografia, nem dos certificados associados a eles. McFadden alertou que a transição se torna difícil quando a organização não sabe o que possui. Por isso, considerou a elaboração de um inventário abrangente uma etapa fundamental, e não uma tarefa administrativa que possa ficar para o fim do projeto.

Esse inventário deve identificar os componentes relevantes do ambiente tecnológico, indicar onde a criptografia está presente e como é usada, além de registrar os certificados dos quais dependem aplicativos, dispositivos e redes. A lista não serve apenas para contar os ativos: ela também permite que os responsáveis compreendam as ligações entre eles. A atualização de um aplicativo, por exemplo, pode depender de um dispositivo, de uma rede ou de um serviço fornecido por uma empresa externa. Por isso, não basta tratar cada item como se estivesse isolado do restante do sistema.

Conhecer os ativos também ajuda a definir prioridades. A organização pode precisar distinguir sistemas de alta importância daqueles cujo impacto é menor, além de separar dados que devem permanecer confidenciais por muito tempo daqueles cujo valor muda rapidamente. Com essa visão, é possível direcionar esforços para os pontos em que uma interrupção ou a exposição de informações teria consequências mais sérias. Mas definir prioridades não substitui a necessidade de um panorama completo: uma dependência decisiva pode estar num componente pequeno e passar despercebida se as relações entre os sistemas não forem examinadas.

Outra dificuldade que aparece logo no início é a dependência de fornecedores externos. Um aplicativo ou dispositivo pode incluir componentes que a organização não controla diretamente, e a mudança talvez dependa de informações ou atualizações fornecidas pela empresa responsável. Por isso, McFadden defendeu a colaboração entre os responsáveis pelos sistemas, os fornecedores externos e as cadeias de abastecimento, além da criação de uma equipe de governança para orientar o trabalho necessário para cumprir os requisitos e supervisionar a preparação para as mudanças.

Criptografia flexível sem comprometer as operações

Escolher um algoritmo novo não basta se substituí-lo mais tarde for muito difícil. É nesse contexto que ganha importância a agilidade criptográfica: projetar a infraestrutura tecnológica para que ela possa migrar de um método de criptografia para outro quando necessário, sem deixar de cumprir suas funções. A coronel Tasika Davis, diretora de operações de cibersegurança e comunicações de combate do Comando das Forças Aéreas dos Estados Unidos no Pacífico, descreveu essa transição como uma ameaça adicional que precisa ser considerada ao projetar uma infraestrutura resiliente.

Agilidade não significa mudar as proteções sem planejamento, mas evitar a dependência de uma única opção difícil de substituir. Se for necessário atualizar um algoritmo ou componente, a organização deve conseguir fazer a transição de forma ordenada, sem perder a conectividade nem reduzir a capacidade do sistema de cumprir sua função. Essa preocupação é especialmente importante em ambientes nos quais uma interrupção prolongada ou uma queda repentina de desempenho não são aceitáveis.

Essa flexibilidade começa com a compreensão de todo o ambiente tecnológico, em vez de se concentrar num dispositivo ou aplicativo isolado. Os componentes de um sistema podem estar distribuídos por várias redes, serviços e organizações, e uma mudança numa parte pode afetar as demais. Por isso, Davis ressaltou a necessidade de avaliar o ambiente considerando o conjunto das ameaças e, depois, planejar a resposta como parte de uma infraestrutura integrada. Essa visão ajuda a evitar que a atualização de um componente cause problemas operacionais em outro que depende dele.

A situação fica ainda mais complexa quando as plataformas que precisam ser atualizadas não permanecem num único lugar por longos períodos. Planejar mudanças nas proteções de uma plataforma móvel ou distribuída é diferente de fazer o mesmo numa infraestrutura fixa e centralizada: é preciso preservar a conectividade e garantir que o sistema continue a cumprir sua missão durante a transição. Não há uma solução rápida para esse desafio, mas ele mostra por que a preparação não pode ser reduzida à compra de um programa ou ao anúncio de um prazo final.

Um trabalho que envolve toda a organização

Como a criptografia pode estar presente em aplicativos, dispositivos e redes sob a responsabilidade de diferentes equipes, a transição não cabe apenas ao setor de cibersegurança. Os responsáveis pelos sistemas precisam saber de quais recursos dependem; os fornecedores devem disponibilizar as informações e as atualizações necessárias; e as cadeias de abastecimento também precisam fazer parte do plano. Sem essa colaboração, a organização pode ficar bloqueada por um componente sobre o qual não tem informações suficientes ou que não consegue substituir sozinha.

Uma equipe de governança pode definir responsabilidades, acompanhar o inventário, relacionar as prioridades aos prazos estabelecidos e garantir que as etapas de atualização sejam compatíveis com as necessidades operacionais. Ter uma coordenação claramente definida também ajuda a identificar as dependências entre diferentes partes da infraestrutura digital. Assim, cada equipe não trabalha apenas com uma lista própria, sem ligação com os planos das demais. Isso é particularmente importante quando um fornecedor externo participa do fornecimento de um componente que não pode ser substituído rapidamente.

O planejamento, no entanto, exige equilibrar dois objetivos: reforçar a proteção e manter os sistemas em funcionamento. Uma mudança que eleva a segurança, mas interrompe uma operação essencial, não alcança plenamente o objetivo. Por outro lado, evitar qualquer mudança para preservar a continuidade dos serviços pode deixar os dados expostos a riscos futuros. O que se busca é uma transição gradual, baseada no conhecimento dos ativos e das ameaças, que permita fazer ajustes e testá-los sem prejudicar funções essenciais.

Os prazos de 31 de dezembro de 2030 para o estabelecimento de chaves e de 2031 para as assinaturas digitais oferecem às organizações um calendário claro, mas não eliminam automaticamente as dificuldades técnicas e organizacionais. Para enfrentá-las de verdade, é preciso primeiro entender o que a organização usa hoje, depois identificar o que precisa mudar e coordenar o trabalho com todos os envolvidos. Quanto mais completo for esse panorama, menos a transição dependerá de surpresas e maior será a capacidade de proteger dados e operações.

Conclusão

Preparar-se para a era da computação quântica não significa esperar até que as cifras atuais possam ser quebradas: é um trabalho de preparação que começa antes disso. A possibilidade de recolher dados criptografados agora e decifrá-los mais tarde torna a vida útil das informações uma questão de segurança, embora as capacidades dos adversários e o ritmo dos avanços ainda sejam incertos. Por isso, o governo dos Estados Unidos estabeleceu prazos: 31 de dezembro de 2030 para o uso de criptografia pós-quântica no estabelecimento de chaves em ativos de alto valor e sistemas de grande impacto, e 2031 para as assinaturas digitais. Cumprir essas metas exige inventariar aplicativos, dispositivos, redes e certificados, colaborar com fornecedores e cadeias de abastecimento e construir uma infraestrutura flexível, capaz de atualizar as proteções sem interromper operações. Como mostram os alertas apresentados em Honolulu, o primeiro passo é saber o que a organização possui e do que depende para funcionar: não há como organizar uma atualização se ainda não se conhecem todos os componentes do sistema.