Şimdi Nanoteknoloji - Basın Bülteni: Araştırmacıların Yaklaşımı Kuantum Bilgisayarları Saldırılardan Koruyabilir

Ana Sayfa > Basın > Araştırmacıların yaklaşımı kuantum bilgisayarları saldırılardan koruyabilir

Dr. Kanad Basu (solda) ve meslektaşları, yapay zekanın kuantum bilgisayarlarda karar verme veya görevleri çözme yeteneğini bozmak için tasarlanan saldırıların etkisini ortadan kaldırmanın bir yolunu geliştirdi. Ekibinde bilgisayar mühendisliği doktora öğrencileri Sanjay Das, Navnil Choudhury (oturan) ve Shamik Kundu (sağda) yer alıyor.

KREDİ
Dallas Üniversitesi'nde Texas Üniversitesi

Özet:
Birçok karmaşık sorunu klasik bilgisayarlara göre katlanarak daha hızlı çözebilen kuantum bilgisayarların, otonom araçlar gibi cihazlarda kullanılan yapay zeka (AI) uygulamalarını geliştirmesi bekleniyor; ancak tıpkı öncekiler gibi kuantum bilgisayarlar da düşmanca saldırılara karşı savunmasızdır.

Araştırmacıların yaklaşımı kuantum bilgisayarları saldırılardan koruyabilir

Dallas, Teksas | 8 Mart 2024'te yayınlandı

Dallas'taki Texas Üniversitesi araştırmacılarından oluşan bir ekip ve bir endüstri işbirlikçisi, kuantum bilgisayarlara bu tür saldırılara karşı ekstra bir koruma katmanı sağlayacak bir yaklaşım geliştirdi. Çözümleri, Çekişmeli Savunma için Kuantum Gürültü Enjeksiyonu (QNAD), yapay zekanın karar verme veya görevleri çözme yeteneği olan çıkarımı bozmak için tasarlanan saldırıların etkisini ortadan kaldırır. Ekip, 6-9 Mayıs'ta Washington DC'de düzenlenecek IEEE Uluslararası Donanım Odaklı Güvenlik ve Güven Sempozyumu'nda yöntemi gösteren araştırmayı sunacak

Erik Jonsson Mühendislik ve Bilgisayar Bilimleri Okulu elektrik ve bilgisayar mühendisliği yardımcı doçenti Dr. Kanad Basu, "Yapay zeka çıkarımını bozmak için tasarlanan düşmanca saldırıların ciddi sonuçlara yol açma potansiyeli var" dedi. “Saldırı, birisinin dur işaretinin üzerine çıkartma yapıştırmasına benzetilebilir: Otonom bir araç, dur işaretini gerektiği gibi tanıyamayabilir, bunu düşük hız işareti olarak yorumlayabilir ve dolayısıyla durmayabilir. Bu yaklaşımla amacımız kuantum bilgisayar uygulamalarını daha güvenli hale getirmektir.”

Kuantum hesaplama, karmaşık hesaplama sorunlarını çözmek için kuantum mekaniğini (parçacıkların atom altı düzeyde nasıl davrandığının incelenmesi) kullanan, hızla gelişen bir teknolojidir.

Geleneksel bilgisayarlardaki bitler gibi kubitler de kuantum bilgisayarlardaki temel bilgi birimini temsil ediyor. Klasik bilgisayarlardaki bitler 1 veya 0'ı temsil eder. Ancak kübitler süperpozisyon ilkesinden yararlanır, yani aynı anda 0 ve 1 durumunda olabilirler; bu nedenle kübitler iki durumu temsil edebilir ve bu da geleneksel bilgisayarlarla karşılaştırıldığında çarpıcı hızlanma yetenekleri sağlar. Örnek olarak kuantum bilgisayarlar, bilgi işlem güçleri nedeniyle yüksek güvenlikli şifreleme sistemlerini kırma potansiyeline sahiptir.

Kuantum bilgisayarların karşılaştığı zorluklardan biri sıcaklık dalgalanmaları, manyetik alanlar veya donanım bileşenlerindeki kusurlar gibi faktörlerden kaynaklanan "gürültüye" veya parazite karşı hassasiyetidir. Kuantum bilgisayarlar aynı zamanda kübitler arasında "karışmaya" veya istenmeyen etkileşimlere de eğilimlidir. Gürültü ve karışma, hesaplama hatalarına neden olabilir.

Araştırmacıların yaklaşımı, düşmanca saldırılara karşı koymak için içsel kuantum gürültüsünden ve karışmadan yararlanıyor. Yöntem, büyük veri kümelerinin bilgisayarları, dur işaretleri veya diğer bilgisayarlı görme sorumlulukları gibi nesneleri tespit etmek de dahil olmak üzere görevleri gerçekleştirmek üzere eğittiği bir makine öğrenimi biçimi olan kuantum sinir ağına (QNN) çapraz karışmayı tanıtıyor.

Araştırmanın kıdemli yazarı Basu, "Kuantum bilgisayarların gürültülü davranışı aslında saldırıların etkisini azaltıyor" dedi. "Bunun, düşman saldırılarına karşı diğer savunmaları destekleyebilecek türünün ilk örneği bir yaklaşım olduğuna inanıyoruz."

Araştırmacılar, bir saldırı sırasında bir AI uygulamasının QNAD olmadan, QNAD olmadan %268 daha doğru olduğunu gösterdi.

Bilgisayar mühendisliği doktora öğrencisi ve ilk yazarlardan biri olan Shamik Kundu, yaklaşımın kuantum bilgisayar güvenliğini korumaya yönelik diğer teknikleri desteklemek üzere tasarlandığını söyledi. Kundu, çerçevenin faydasını otomobillerdeki emniyet kemerlerine benzetti.

Kundu, "Kaza anında emniyet kemerini takmazsak kazanın etkisi çok daha büyük olur" dedi. “Öte yandan emniyet kemerini takarsak kaza olsa bile kazanın etkisi azalır. QNAD çerçevesi emniyet kemerine benzer şekilde çalışarak QNN modeli için kazayı simgeleyen düşman saldırılarının etkisini azaltıyor."

Diğer çalışma yazarları arasında, aynı zamanda ilk yazar olan bilgisayar mühendisliği doktora öğrencileri Navnil Choudhury ve Sanjay Das yer alıyor. Ayrıca Intel Corp.'ta kıdemli araştırma bilimcisi olan Dr. Arnab Raha da işbirliği yaptı.

Araştırma Ulusal Bilim Vakfı tarafından finanse edildi.

####

Daha fazla bilgi için lütfen tıklayın okuyun

İletişim:
Kim Horner
Dallas Üniversitesi Teksas Üniversitesi
Ofis: 972-883-4463

Telif hakkı © Dallas'taki Texas Üniversitesi

Bir yorumunuz varsa, lütfen İletişim bize.

7th Wave, Inc. veya Nanotechnology Now değil, haber bültenleri yayıncıları yalnızca içeriğin doğruluğundan sorumludur.

Yer imi: