IonQ publikuje pierwszy kompletny plan złamania 256-bitowych podpisów z krzywą eliptyczną

COLLEGE PARK, Maryland, 8 września 2026 r. — IonQ (NYSE: IONQ), czołowa na świecie platforma i odlewnia kwantowa obejmująca cały stos technologiczny, opublikowała pierwsze kompletne, kompleksowe oszacowanie zasobów potrzebnych do uruchomienia algorytmu Shora na odpornym na błędy komputerze kwantowym. Algorytm Shora służy do rozwiązywania problemów matematycznych, które leżą u podstaw części obecnie stosowanych systemów kryptograficznych.

Zespół badawczy IonQ wykorzystał opisaną niedawno architekturę Walking Cat. Pokazał w ten sposób, jak zoptymalizować konkretne zastosowanie dla kwantowego komputera z kubitami uwięzionymi w jonach. Z obliczeń wynika, że komputer kwantowy IonQ z 20 000 fizycznych kubitów mógłby złamać secp256k1 w niespełna 26 dni. Secp256k1 to 256-bitowa krzywa eliptyczna używana w technologii blockchain, między innymi przez Bitcoin.

IonQ wybrała secp256k1, ponieważ jest to jeden z najszerzej analizowanych standardów kryptograficznych wykorzystywanych obecnie w praktyce.

Badanie pokazuje możliwości platformy obejmującej cały stos technologiczny — od algorytmu i kompilatora, przez architekturę sprzętową, po korekcję błędów. Naukowcy IonQ jednocześnie zoptymalizowali wszystkie te warstwy, zmniejszając liczbę zasobów potrzebnych do złamania secp256k1. Według spółki podobne rozwiązania mogą być wykorzystywane także w zastosowaniach naukowych i komercyjnych, dzięki czemu jej komputery kwantowe znajdują się bliżej praktycznych zastosowań na dużą skalę.

„W 2025 roku wskazywałem, że horyzont czasowy Q-Day — momentu, w którym komputery kwantowe mogą zagrozić obecnym systemom kryptograficznym — wyraźnie się skraca: z lat 30. do lat 20. XXI wieku. Największe przedsiębiorstwa i rząd Stanów Zjednoczonych zgadzają się dziś z tą oceną, a Biały Dom wydał na początku tego lata rozporządzenie dotyczące bezpieczeństwa kwantowego” — powiedział Niccolo de Masi, prezes i dyrektor generalny IonQ.

Dodał: „Jak szczegółowo pokazuje opublikowana dziś praca, nasze podejście obejmujące cały stos technologiczny zapewnia istotne możliwości. Zgodnie z planem w 2027 roku chcemy stworzyć w pełni odporny na błędy system z 10 000 fizycznych kubitów. W 2028 roku spodziewamy się kolejnych znaczących postępów w laboratoriach, produkcji i wdrożeniach. Nasza platforma obejmuje oprogramowanie, kryptografię postkwantową (PQC) oraz sprzęt do kwantowej dystrybucji kluczy (QKD). Jesteśmy przekonani, że IonQ ma wyjątkowo dobrą pozycję, aby pomóc chronić Stany Zjednoczone i ich sojuszników przed zagrożeniami cybernetycznymi, które przeciwnicy mogą stwarzać w erze kwantowej”.

Chris Ballance, prezes działu obliczeń kwantowych w IonQ, powiedział: „Po raz pierwszy oszacowano koszt algorytmu kwantowego o praktycznej skali bez pomijania elementów, które zwykle dominują w czasie działania rzeczywistej maszyny. Skompilowaliśmy każdą operację aż do podstawowych elementów korekcji błędów wykorzystywanych przez naszą architekturę. Dzisiejsza praca nie zakładała, lecz udowodniła dolną granicę prawdopodobieństwa powodzenia całego obliczenia. Należy podkreślić, że podczas badań IonQ nie ucierpiał żaden działający cyfrowy zasób ani system kryptowalutowy”.

John Gamble, wiceprezes IonQ ds. architektury, stwierdził: „Taki poziom kompletności zmienia analizę zasobów w inżynieryjny plan działania. Liczba zasobów sprzętowych potrzebnych do tego obliczenia jest zbliżona do skali systemów, które już rozwijamy. IonQ pokazała dziś, że odporny na błędy komputer kwantowy jest trudnym wyzwaniem inżynieryjnym, ale ma jasno określoną i możliwą do rozliczenia ścieżkę rozwoju, a nie jest odległą abstrakcją”.

Martin Roetteler, wiceprezes IonQ ds. badań i rozwoju zastosowań kwantowych, powiedział: „Zmiana nie wynika z jednego przełomu, lecz z nieustannych i wzajemnie wzmacniających się postępów na każdej warstwie stosu technologicznego. Obliczenie, które wcześniej wymagało milionów fizycznych kubitów, mieści się obecnie w komputerze IonQ z 20 000 kubitów uwzględnionym w naszej mapie drogowej. Pełna implementacja algorytmu Shora stanowi podstawę wszystkich pozostałych zastosowań z naszej mapy drogowej, które klienci przenoszą do IonQ: chemii, usług finansowych, inżynierii materiałowej, optymalizacji, obronności i wywiadu”.

### Znaczenie dla rozwoju komputerów kwantowych obejmujących cały stos technologiczny

Praca opiera się na architekturze Walking Cat, opublikowanej przez IonQ w kwietniu 2026 roku jako pierwszy na świecie kompletny plan odpornego na błędy komputera kwantowego obejmujący wszystkie warstwy technologiczne. W badaniu przedstawiono zoptymalizowaną wersję tej architektury dla problemu dyskretnego logarytmu na krzywej eliptycznej (ECDLP), opartą na jonach uwięzionych oraz kwantowych kodach LDPC.

IonQ ocenia, że wynik należy przede wszystkim traktować jako kamień milowy w zakresie możliwości technologicznych, a dopiero w drugiej kolejności jako ustalenie dotyczące bezpieczeństwa. Problem rozwijany od trzech dekad został przeprojektowany od początku do końca w jednym, wielowarstwowym badaniu. Ta sama metoda, niezależna od jednego konkretnego algorytmu, ma być stosowana przez IonQ w innych zastosowaniach komputerów kwantowych wykraczających poza kryptografię.

Najważniejsze parametry badania:

• 25,7 dnia — szacowany czas rozwiązania 256-bitowego problemu ECDLP dla secp256k1 w jednej próbie;
• 19 397 fizycznych kubitów — całkowita liczba fizycznych kubitów w urządzeniu;
• 1 457 kubitów logicznych oraz 39 mln bramek Toffolego na poziomie logicznym;
• pierwsze oszacowanie od początku do końca, w pełni odwzorowane na konkretne kwantowe kody korekcji błędów i obwody korekcji błędów;
• rygorystycznie udowodniona dolna granica prawdopodobieństwa powodzenia algorytmu, zamiast jedynie przybliżenia opartego na heurystyce.

Według IonQ wynik odpowiada skali systemów z jej publicznie przedstawionej mapy drogowej, przewidzianych na okolice 2028 roku.

„Nasze ustalenia jasno określają ryzyko dla systemów zabezpieczonych krzywymi eliptycznymi. Algorytmy, które mają je zastąpić, wymagają równie rygorystycznych testów, jakie przeprowadziliśmy tutaj, i IonQ zamierza kontynuować tę pracę. Dzisiejszy wynik należy przede wszystkim rozumieć jako kamień milowy w zakresie możliwości technologicznych, a dopiero w drugiej kolejności jako ustalenie dotyczące bezpieczeństwa: problem rozwijany od trzech dekad został przeprojektowany od początku do końca w jednym, wielowarstwowym badaniu. Ta sama metoda, niezależna od jednego konkretnego algorytmu, jest stosowana przez IonQ w szerokiej mapie drogowej zastosowań komputerów kwantowych wykraczających poza kryptografię” — powiedział Jordan Shapiro, prezes platformy kwantowej w IonQ.

Badanie dotyczy architektury i szacowania zasobów. Jest zgodne z publicznie przedstawioną mapą drogową IonQ, która zakłada budowę systemów o odpowiednich możliwościach w okolicach 2028 roku. Pełna praca nosi tytuł „Computing 256-bit elliptic curve discrete logarithms in 26 days on a fault-tolerant trapped-ion quantum computer with 20,000 qubits”.

### Konsekwencje dla bezpieczeństwa

Przed publikacją IonQ zastosowała procedury odpowiedzialnego ujawniania informacji. Spółka przekazała wcześniejsze wersje badania partnerom z rządu Stanów Zjednoczonych i branży oraz zorganizowała rozmowy na temat jego konsekwencji.

Opisane zagrożenie kryptograficzne dotyczy uwierzytelniania i integralności danych, a nie ich poufności. Podpisy oparte na krzywych eliptycznych są wykorzystywane przy podpisywaniu kodu, w hierarchiach certyfikatów, do potwierdzania tożsamości urządzeń oraz ochrony długoterminowych podstaw zaufania.

W przeciwieństwie do ataku na zaszyfrowane dane, przejęcie podpisu może być wykorzystane w przyszłości. Nie działa ono wstecz przeciwko ruchowi sieciowemu zarejestrowanemu obecnie.

Przedstawione oszacowanie bazuje na niedawno opublikowanych badaniach i nie oznacza opracowania nowego ataku. Wyniki na poziomie logicznym rozwijają wcześniejsze analizy dotyczące zoptymalizowanych obwodów dodawania punktów oraz szacowania zasobów dla kryptowalut wykorzystujących krzywe eliptyczne. Nowością jest rozliczenie zależne od konkretnej architektury: pokazanie, ile ten sam algorytm kosztowałby na odpornym na błędy komputerze z uwięzionymi jonami i kodami o wysokiej wydajności, a nie na maszynie wykorzystującej kod powierzchniowy. Podobnie jak w porównywalnych, niedawnych pracach, IonQ opublikowała oszacowania zasobów, ale nie ujawniła konkretnych obwodów.

Działania ograniczające ryzyko są już ustandaryzowane i dostępne. Algorytmy Stateless Hash-Based Digital Signature Algorithm (SLH-DSA) oraz ML-DSA nie są podatne na tego rodzaju zagrożenie. Podpisy zwykle zostawia się na późniejszy etap migracji do kryptografii postkwantowej, ponieważ podstawy zaufania są najtrudniejszym elementem do zastąpienia. To sprawia, że wczesne i precyzyjne oszacowanie ryzyka jest szczególnie przydatne.

Taki sam rodzaj ryzyka będzie pojawiał się przy innych krzywych i długościach kluczy w miarę rozwoju podstaw matematycznych. Wynik pokazuje, dlaczego warstwowa strategia obrony oraz elastyczność kryptograficzna, czyli możliwość sprawnego zastępowania używanych algorytmów, muszą być stale rozwijane. Mapa drogowa bezpieczeństwa IonQ ma pomóc organizacjom przygotować się na nadchodzące zagrożenia kwantowe i dostosować do nich.