Защита компьютерной информации

Термодинамические ограничения

 

Из второго закона термодинамики следует, что для записи одного бита информации путем соответствующего изменения состояния среды требуется не менее kT эрг энергии, где k — постоянная Больцмана и Т — температура системы. Учитывая, что температура Вселенной составляет 3,2° по Кельвину, для изменения одного бита информации компьютеру понадобится не менее          4,4ּ10-16 эрг энергии. Уменьшение температуры среды ниже уровня температуры Вселенной потребует дополнительных затрат энергии и поэтому не имеет особого смысла.

За год вся энергия, излучаемая Солнцем, составляет 1,21ּ10-41 эрг. Ее хватит, чтобы произвести 2,7ּ1056 записей одного бита информации, что эквивалентно прогону 187-битного счетчика через все возможные состояния. Если  наше довольно “прохладное” Солнце заменить сверхновой звездой, то счетчик можно сделать 219-битным.

Сказанное означает, что атака методом тотального перебора против криптосистемы с 256-битным ключом энергетически неосуществима до тех пор, пока компьютеры являются объектами материального мира и их функционирование подчиняется его законам, в частности — второму закону термодинамики.