¿Puedes descifrar AES-128 con toda la energía en la tierra convertida en potencia de cálculo?

Editar: como señaló Benjamin Chaney, mis cálculos se salieron con varios ceros … 6 para ser exactos. Bueno, ahora eso seguramente cambia las cosas, pero lo que yo no consideré fue el cálculo de la GPU, como lo demuestran los puntos de referencia de phoronix, las tarjetas gráficas de la generación actual realmente pueden lograr una muy buena eficiencia energética. Digamos que usamos el nivel de rendimiento y eficiencia de NVIDIA GTX 1080: 9345 GFLOPS, 180 vatios = 52 GFLOPS / vatio .

Ahora para la declaración de “toda la energía de la tierra”. Bueno, hay muchos procesos en el planeta que redistribuyen la energía, pero esencialmente toda la energía proviene de dos fuentes fundamentales: el Sol y la energía térmica del núcleo del planeta. El poder de la energía térmica de la Tierra es de aproximadamente 47 TW. Lo cual es insignificante en comparación con lo que recibe en la atmósfera del Sol – 174000 TW. Supongamos que inventamos una tecnología que puede convertir toda esta energía para nuestros propósitos.

La siguiente figura es cuántas operaciones de punto flotante se requieren para verificar una combinación, ahora esto es muy complicado, porque diferentes arquitecturas de computadora son adecuadas para diferentes propósitos, y la respuesta a estas preguntas depende de una supercomputadora hipotética. Entonces, simplemente elija un costo arbitrario de 100 FLOP de un cheque AES-128 .

Para descifrar efectivamente una clave AES-128, debe verificar al menos el 50% de todas las combinaciones posibles ([matemática] 2 ^ {128} [/ matemática]). Pero, si almacena los datos y calcula todas las claves posibles (esto se llama Tabla Rainbow), podría descifrar cualquier clave AES-128, al instante.

Entonces, para calcular todas las teclas AES [matemáticas] 2 ^ {128} [/ matemáticas], gastando 100 FLOP por cada una, teniendo una eficiencia energética de [matemáticas] 10 ^ {3} [/ matemáticas] MFLOPS por vatio, y usando 174000 TW de poder, necesitaríamos aproximadamente:

segundos = Combinaciones posibles / ((eficiencia * potencia) / CostPerComputation)

o

[matemáticas] = 2 ^ {128} / ((52 * 10 ^ {9} * 174 * 10 ^ {15}) / 100) = 3760857282503 segundos [/ matemáticas]

que es aproximadamente 119256 años, en realidad no en el ámbito de la imposibilidad total, teniendo en cuenta que es probable que la tecnología mejore dramáticamente durante este período de tiempo.

Sin embargo, eso es mucha energía … 🙂

Y si duplicas los bits a 256 … entonces volvemos a lo imposible.

Las supercomputadoras más eficientes obtienen alrededor de 10.000 FLOPS / segundo / vatio. (Wikipedia: rendimiento por vatio),

La producción mundial de electricidad es de alrededor de 20,000 Teravatios-hora cada año. (Wikipedia: consumo de energía eléctrica)

Entonces, en un solo año, podríamos realizar:

[matemáticas] 10,000 FLOPS / segundo / Watt * 20,000 TWh / año * 10 ^ {12} Watts / TW * 3600 segundos / hora * 1 año = 7.2 * 10 ^ {23} FLOPS [/ math].

Romper AES-128 por un método de fuerza bruta tomaría alrededor de [matemáticas] 2 ^ {128} = 3 * 10 ^ {38} [/ matemáticas] operaciones. Sin embargo, se han encontrado ligeras mejoras, descritas aquí, que reducen el tiempo en aproximadamente un factor de 4: el cifrado AES está descifrado. (“Agrietado” solo significa que hay un algoritmo que es más rápido que la fuerza bruta, no AES es inseguro).

Así que redondeemos y digamos que podemos hacer operaciones [matemáticas] 10 ^ {24} [/ matemáticas] cada año, y necesitamos realizar operaciones [matemáticas] 10 ^ {38} [/ matemáticas]. Entonces, el tiempo total para descifrar una sola clave es obviamente [matemática] 10 ^ {14} [/ matemática] años. Eso sigue siendo significativamente más grande que la longitud del universo, que es de alrededor de 14 mil millones [matemáticas] = 1.4 * 10 ^ {10} [/ matemáticas] años.

Por supuesto, en solo unas pocas docenas de años, probablemente tendremos computadoras significativamente más rápidas que las que tenemos ahora. Para entonces, la mayoría de las personas probablemente cambiarán a usar teclas con más bits. Pero AES-128 es seguro en el futuro previsible.

Esta pregunta ha sido respondida de varias maneras durante muchos años, así que voy a cazar furtivamente de las respuestas de los demás sin repetir el trabajo.

Se necesitarían 1038 supercomputadoras Tianhe-2 funcionando durante la totalidad de la existencia de todo para agotar la mitad del espacio de teclas de una tecla AES-256. [1]

Tianhe-2 consume alrededor de 24 megavatios. La producción total de electricidad de la Tierra es de alrededor de 21.5 21.5 petavatios (2.1532 × 10 ^ 16 vatios). Actualmente, la Tierra produce suficiente electricidad para alimentar alrededor de 897 millones de supercomputadoras Tianhe-2.

Si tuviera una Tierra por cada estrella en la Vía Láctea y dedicara toda la producción de electricidad de cada una a descifrar AES-128, todavía tomaría más tiempo que la vida del universo para presentar.

tl; dr: No.

Notas al pie

[1] Tiempo y energía necesarios para forzar por fuerza bruta una clave de cifrado AES-256. • / r / theydidthemath