Вступ до курсу

Перш ніж розпочати, будь ласка, заповни коротке опитування перед курсом — воно допомагає нам покращувати наш навчальний контент і досвід користувачів.

Це навчання розраховане як на досвідчених, так і на початківців-розробників, які хочуть дізнатися, як квантові обчислення становлять загрозу для існуючої криптографії — адже нові квантові алгоритми здатні зламати сучасні схеми шифрування.

Зокрема, матеріали за замовчуванням орієнтовані на людей із досвідом програмування, але без або з мінімальними знаннями криптографії чи квантових концепцій. Наводяться практичні приклади на Python, що демонструють математичні принципи криптографії і можуть бути використані для експериментів із метою кращого розуміння. Матеріал також підходить для тих, хто шукає загальний огляд принципів квантової криптографії та її значення в сучасному світі.

Читачі, які прагнуть глибшого розуміння концепцій квантової фізики та криптографії, можуть дослідити наші розгортні розділи та презентації, що занурюються в математичні основи цієї теми.

Пройшовши цей курс, ти дізнаєшся, що навіть сьогоднішні дані перебувають під загрозою: їх можна збирати зараз і розшифрувати пізніше. Ти побачиш, як скомпрометовані наші існуючі алгоритми, та ознайомишся з інноваційними методами захисту від таких загроз через гнучкий підхід.

Ключові висновки курсу

Після завершення курсу ти краще розумітимеш:

Криптографічні примітиви, на яких ґрунтуються сучасні криптографічні системи:
- Криптографічне гешування
- Асиметрична криптографія
- Симетрична криптографія
Квантову загрозу для класичних схем шифрування
Квантово-безпечні схеми шифрування

У тебе також буде можливість, за бажанням, виконати приклади коду на Python, що демонструють деякі з цих підходів.

Нарешті, ти зможеш подати заявку на отримання бейджа, склавши іспит.

Поради щодо навігації курсом

У цьому курсі ти можеш навчатися у власному темпі. Загальна тривалість становить приблизно 6–7 годин, включаючи додаткові презентації та виконання прикладів коду, хоча цей час варіюватиметься залежно від твоїх попередніх знань і посилань, за якими ти переходитимеш. Якщо тобі потрібно зробити паузу, ти легко зможеш повернутися пізніше.

Де ти знаходишся в матеріалі курсу, можна відстежити за допомогою навігації з лівого боку основного контенту. Окремі уроки можна розгорнути, щоб побачити перелік тем, і клікнути на попередні теми, щоб повернутися до них.

Додаткові посилання та підказки при наведенні курсора можна знайти по всьому матеріалу.

Перед початком

Вступна презентація доступна у розділі Корисні матеріали на сторінці огляду курсу.

Вона містить:

Вступ до криптографії
Математичний довідник

Якщо ти не знайомий із цими темами, можливо, варто переглянути цю презентацію перед початком уроків або повернутися до неї за потреби пізніше.

Структура уроку

Кожен урок включатиме:

Вступ із навчальною метою уроку
Деталі з теми криптографії, що розглядається, зокрема:
- Пояснення теми та сучасних алгоритмів
- Математичні пояснення та приклади. Деякі з них містяться у згортних розділах, які можна пропустити, якщо ти не хочеш заглиблюватися в математичні деталі.
- Необов'язкові приклади коду на Python, які можна виконати (потрібен вхід до облікового запису)
- Ризики від алгоритмів класичних обчислень
- Ризики від алгоритмів квантових обчислень
- Підходи до зменшення цих ризиків
Перелік ключових висновків уроку

Виконання прикладів на Python

Код на Python уже виконаний заздалегідь, щоб читачі могли переглянути результати без додаткових дій. Однак, особливо для тих, хто цікавиться розробкою програмного забезпечення, рекомендуємо самостійно виконати ці приклади. Також можна експериментувати з вхідними параметрами й досліджувати принципи в практичний спосіб.

Під час першого запуску комірки Python тебе попросять увійти до IBM Quantum®.

Виконуй кожну комірку Python по порядку, починаючи з початку блокнота. Пізніші комірки зазвичай залежать від попередніх для налаштування бібліотек, змінних тощо. Кожна комірка написана так, щоб після виконання виводити певний результат.

Важливо

Приклади коду на Python наведені виключно для демонстрації математичних принципів алгоритмів, що розглядаються. Вони не призначені для використання як реальні реалізації. У будь-якому реальному застосуванні необхідно використовувати добре підтримувані та перевірені бібліотеки безпеки.

Цифрова сертифікація

У тебе є можливість отримати бейдж, успішно відповівши на достатню кількість запитань оцінювання курсу.

Ти можеш спробувати пройти оцінювання в будь-який час.

Наступні кроки після курсу

У розділі Корисні матеріали на сторінці огляду курсу є презентація, що повторює матеріал, пройдений у цьому курсі. Її варто завантажити, щоб мати можливість звернутися до неї пізніше.

Розробляються подальші курси, що продовжать цей вступ і охоплять теми:

Використання квантово-безпечного шифрування на практиці
Бібліотеки з відкритим кодом
Продукти IBM®, що можуть допомогти