Podcast mit Itan Barmes - Deloitte

Mein heutiger Gast ist Itan Barmes, Quantum Lead bei Deloitte Nederland. Itan und ich sprachen über eine neue Initiative des Weltwirtschaftsforums zum Quantencomputing, die Auswirkungen von Quanten auf die Cybersicherheit und vieles mehr.

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Die vollständige Abschrift finden Sie unten

Yuval Boger (CMO, Classiq): Hallo Itan. Danke, dass Sie heute bei mir sind.

Itan Barnes (Deloitte): Hallo Yuval. Vielen Dank, dass Sie mich eingeladen haben.

Yuval: Auf jeden Fall. Wer sind Sie also und was machen Sie?

Itan: Mein Name ist Itan Barmes. Ich bin von Haus aus Physiker. Nach meiner Promotion wechselte ich in den Bereich Cybersicherheit, und seit zwei Jahren arbeite ich im Cyberteam von Deloitte. Meine Rolle bei Deloitte ist zweigeteilt. Einerseits bin ich zu etwa 80 % als Berater für Cybersicherheit tätig und konzentriere mich auf die Auswirkungen von Quantentechnologien auf den Cyberbereich, und zu den anderen 20 % bin ich an einem Innovationsprojekt innerhalb von Deloitte beteiligt, das sich mit Quantenalgorithmen befasst. Und seit zwei Monaten bin ich auch Projektstipendiat des Weltwirtschaftsforums, bei dem Deloitte das Forum zu Quantentechnologien unterstützt.

Yuval: Das klingt, als hätten Sie einen 120-Prozent-Job, aber lassen Sie uns einen Teil nach dem anderen angehen. Sie haben erwähnt, dass Sie den Großteil Ihrer Zeit mit Cyberfragen verbringen. Geht es dabei um die Auswirkungen von Quanteneffekten auf den Cyberspace oder um den Cyberspace im Allgemeinen?

Itan: Ich gehöre im Allgemeinen zum Cyber-Team. Bei Deloitte haben wir sehr große Cyber-Teams in verschiedenen Regionen, und es geht um Cyber im Allgemeinen. In meinem Fall machen wir also viele Projekte im Bereich Kryptografie, und in den letzten, nun ja, ich würde sagen, ein bis zwei Jahren, immer mehr Projekte im Bereich Quantum. Ich würde mich freuen, wenn sich eines Tages der Großteil unserer Arbeit mit Quanten befassen würde, aber das ist definitiv noch nicht der Fall.

Yuval: Wenn Sie mit Kunden sprechen, machen die sich dann Sorgen über Quantum und die Auswirkungen auf das Cyberwesen? Sie müssen gelesen haben, dass der RSA-Code geknackt wird und niemand mehr in der Lage sein wird, diese oder jene Art der Verschlüsselung zu verwenden. Ist das etwas, das bei den Kunden ankommt? Sind sie darüber besorgt?

Itan: Auf jeden Fall, ja. Und man kann in den letzten Jahren auch eine sehr interessante Entwicklung beobachten: Je reifer die Quantencomputer werden und je mehr Qubits wir haben und je mehr wir mit diesen Maschinen machen können, desto mehr werden auch die negativen Aspekte sichtbar. Es gab einen interessanten Punkt im Jahr 2019 mit dem Google-Experiment "Quantum Supremacy": Es gab bereits eine Reihe von Veröffentlichungen darüber, dass diese Maschine die Kryptographie brechen könnte, was natürlich nicht stimmt, aber das war ein großer Aufreger. Es war gut, dass wir das schnell veröffentlicht haben, denn es stimmte einfach nicht. Aber es schärft das Bewusstsein, und die Leute werden sich dessen bewusst und interessieren sich auch mehr dafür, was definitiv eine gute Entwicklung ist.

Yuval: Was sagen Sie Ihren Kunden, wenn sie Sie danach fragen? Sagen Sie ihnen: "Oh, mach dir keine Sorgen. Das ist zehn Jahre in der Zukunft", oder sagen Sie ihnen: "Machen Sie sich nicht sofort Sorgen, aber Sie müssen Folgendes tun, und Deloitte kann Ihnen dabei helfen", was ist in diesem Fall die Standardantwort?

Itan: Ja, wir haben dafür ein Modell entwickelt, das die beiden Extreme aufzeigt. Das eine ist der sogenannte Straußeneffekt, bei dem man den Kopf in den Sand steckt und versucht, das Problem zu ignorieren. Das andere ist das Herumlaufen und die Suche nach Lösungen. Wir glauben an eine verantwortungsvolle Herangehensweise, denn so faszinierend die Quantentechnologie auch ist und so sehr sie vielleicht auch missverstanden wird, der Aspekt der Cybersicherheit stellt eine Bedrohung dar. Wie bei jeder anderen Bedrohung der Cybersicherheit muss ich ein angemessenes Risikomanagement betreiben, die Bedrohungen analysieren und den richtigen Weg für Ihr Unternehmen finden, um mit ihnen umzugehen. Wir versuchen also, den Hype zu entschärfen und das Thema konkreter und mit einfachen Worten zu erklären, damit man wirklich versteht, was es bedeutet.

Yuval: Cyber ist interessant, denn wenn man über die Auswirkungen der Quantenphysik auf verschiedene Branchen nachdenkt, liegt der Schwerpunkt meist auf der positiven Seite. Oh, man kann neue Moleküle entdecken. Man kann die Lieferkette besser optimieren. Man könnte das maschinelle Lernen mit Quanten besser machen. Bei der Cybertechnologie hingegen geht es eher um die negative Seite: "Oh, ihr werdet diesen Code knacken" und so weiter. Sehen Sie die positiven Auswirkungen des Quantencomputings auf die Cybersicherheit?

Itan: Das ist eine gute Frage. Und es gibt mindestens zwei Aspekte, die ziemlich gut bekannt sind. Einer davon ist die Zufallszahlengenerierung, der andere ist QKD, die Quantenschlüsselverteilung. Manche Leute sehen in QKD die Lösung für den negativen Aspekt des Quantencomputings. Das ist ein sehr interessantes Thema, und ich denke, dass es noch nicht ganz entschieden ist. Es gibt eine interessante Rivalität zwischen Mathematikern und Physikern. Mathematiker, Kryptographen, stellen fest, dass es ein Problem mit der derzeitigen Kryptographie gibt, und dann kommen die Physiker und bieten eine Lösung an. Und dann sagen die Kryptographen: "Du bist ein Physiker, du hast keine Ahnung von Kryptographie". Ich denke also, dass ein Großteil davon vielleicht sogar eine Sprachbarriere ist. Und auch darüber wurde in den letzten Jahren viel diskutiert.

Und ich glaube, die Branche wird immer reifer, und wir zoomen uns an bestimmte Programme heran und sehen, wie diese Technologien helfen können. Am Anfang wurde sie als Lösung für alles präsentiert. Jetzt konzentrieren sich die Diskussionen viel mehr darauf, welche Situationen und spezifischen Lösungen die richtige Lösung sein können. Dies ist also ein sehr interessanter Aspekt. Ein weiterer Aspekt ist die Generierung von Zufallszahlen, die für die Kryptografie äußerst wichtig ist. Wenn man keine Zufallszahlen generieren kann, dann funktioniert das Risiko buchstäblich nicht. Es gibt also Quantenmethoden, um echte Zufallszahlen zu erzeugen. Das ist sehr einfach zu erklären. Es liegt einfach in der Natur der Quantenmechanik, die nicht-deterministisch ist, dass man diese Zahlen erzeugen kann.

Wie oft wird diese Technologie eingesetzt werden? Es ist eher eine geschäftliche Frage, denn wenn es so viel kostet, eine klassische Zufallszahl zu erzeugen, die vielleicht nicht zu 100 % zufällig ist, dann hängt es wirklich von dieser neuen Technologie ab, wie billig sie sein wird. Letztendlich muss es wirtschaftlich sein, aber diese beiden Aspekte der Zufallszahlengenerierung und der Quantenschlüsselverteilung stehen definitiv im Mittelpunkt des Interesses.

Yuval: Einige Leute haben über das Quanten-Äquivalent des Fuzzing gesprochen, die Fähigkeit, mehrere Pfade zu analysieren, um vielleicht Schwachstellen für die Erkennung von Eindringlingen oder die Fehlerbehebung zu finden. Sehen Sie das auch als relevant für die Quantenphysik an?

Itan: Ich denke, das ist eher eine allgemeine Aussage. Wenn wir also über maschinelles Lernen mit Quanten sprechen und die richtigen Methoden für maschinelles Lernen mit Quantenalgorithmen finden, wird dies Auswirkungen auf das maschinelle Lernen im Allgemeinen haben. Eine Standardanwendung kann die Erkennung von Eindringlingen sein. Ich habe noch keine ernsthaften Versuche gesehen, etwas sehr Spezielles für den Cyberspace zu tun, aber vielleicht liegt es an mir, aber ich glaube nicht, dass das Thema im Moment sehr ausgereift ist.

Yuval: Bevor wir uns von Cyber verabschieden, sollten wir noch über die Erzeugung von Zufallszahlen sprechen. Auch hier gibt es heute Zufallszahlen, die in sehr vielen Algorithmen generiert werden, und auch wenn sie nicht wirklich zufällig sind, wie viel besser ist es, eine echte Zufallszahl zu haben? Wie viel besser ist es, wenn man einen anderen Zufallszahlengenerator hat, und wie kann man das quantifizieren oder einem Kunden erklären?

Itan: Das ist wiederum eine gute Frage, die nicht so einfach zu beantworten ist. Es ist wieder der Unterschied zwischen Theorie und Praxis. Theoretisch kann man mit vorhersagbaren Zahlen eine wirklich gute Kryptografie betreiben. Wenn man jedoch, sagen wir, zwei verschiedene Nachrichten verschlüsselt und die gleiche Zufallszahl generiert, könnte ein Angreifer sie vergleichen und den privaten Schlüssel ableiten und die Verschlüsselung dahinter vollständig knacken. Theoretisch müssen die von Ihnen generierten Zahlen also zu 100 % zufällig sein. In der Praxis sind diese Angriffe nicht so trivial, und es ist nicht unbedingt so, dass ein Angreifer eine verschlüsselte Nachricht sieht und Nachrichten analysieren und definieren muss, die mit der gleichen Zufallszahl verschlüsselt wurden. Es ist also nicht so, dass ein Zufallszahlengenerator, der nicht perfekt ist, mit 100-prozentiger Sicherheit geknackt werden kann.

Und auch hier hängt es von der Anwendung ab. Wie viel ist es wert, eine bestimmte Nachricht zu unterbrechen? Wie hoch ist der Wert der Nachricht? Wenn es zum Beispiel darum geht, die Blockchain zu knacken und Bitcoins zu stehlen, ist das eine Menge Geld wert. Wenn es sich nur um eine einzige Nachricht handelt, ist es nicht das Ende der Welt, wenn sie beschädigt wird. Dann geht es nur darum, diesen Zufallszahlen ein Preisschild anzuhängen. Ich denke, dass es auch eine interessante Entwicklung in der Quantenzufallszahlengenerierung gibt, neue Methoden, die auch zertifizierbare Zufallszahlen liefern. Und das ist auch wichtig, zum Beispiel für die Einhaltung von Vorschriften. Sie müssen also nachweisen, dass Ihre Zufallszahlen zufällig sind. Und wenn es eine Möglichkeit gibt, dies mit Hilfe der Quantenmechanik auf einfachere Weise zu erreichen, kann dies sehr vorteilhaft sein.

Yuval: Sie haben erwähnt, dass Sie 80 % Ihrer Zeit mit Cybersicherheit verbringen. Und dann gibt es noch einen weiteren Teil, den Sie mit Quantenalgorithmen verbringen. Handelt es sich dabei eher um ein internes Forschungsprojekt, oder arbeiten Sie mit Kunden daran? Könnten Sie diesen Teil Ihrer Tätigkeit ein wenig näher erläutern?

Itan: Ja. Deloitte ist also ein globales Unternehmen mit, ich glaube, etwa 300.000 Mitarbeitern. Und an der Quantenfront haben wir mehrere Teams in verschiedenen Regionen, die sich in der Regel auf unterschiedliche Bereiche konzentrieren. Wir haben also Leute, die sich auf Finanzanwendungen, Quantenchemie und maschinelles Lernen mit Quanten konzentrieren, und hier in den Niederlanden, wo ich arbeite, machen wir mehr Support. Ich komme aus der Physik, und wir haben viel getan, um zu verstehen, wie diese Algorithmen funktionieren. Ich unterstütze das Team also mehr. Wir haben also Diskussionen zwischen den verschiedenen Teams, wir haben sehr unterschiedliche Hintergründe, also haben wir einige Leute mit reinem Machine-Learning-Hintergrund, Datenwissenschaftler mit weniger Wissen über Quanten und dann mich und einige andere Leute mit einem stärkeren, sagen wir mal, theoretischen Hintergrund, wir helfen ihnen auch zu verstehen, wie diese Dinge genau funktionieren.

Man sieht also auch, dass die Vielfalt des Hintergrunds sehr wichtig ist und etwas, das in der Quantenphysik im Allgemeinen - ich denke, das ganze Feld hat definitiv mit Physikern begonnen - immer reifer wird. Jeder konzentriert sich auf das, was er am besten kann. So würden Physiker und Ingenieure die Hardware entwickeln. Ich denke, dass sogar Mathematiker die besten Leute sein könnten, um die Algorithmen zu verstehen. Datenwissenschaftler müssen sie nutzen, also müssen sie sie auch bis zu einem gewissen Grad verstehen, und die Kombination all dieser unterschiedlichen Hintergründe ist es, die den Erfolg ausmacht. Und das ist der Ansatz, den wir verfolgen.

Yuval: Wir bei Classiq halten das für ein großes Problem, denn es scheint einen Mangel an Leuten zu geben, die Quanteninformatik verstehen. Es ist sehr schwierig, einen Quanteninformationswissenschaftler zu finden, und noch schwieriger ist es, einen zu finden, der auch etwas von Lieferketten, Chemie oder Cybersicherheit versteht. Wir sind daher der Meinung, dass es sehr wichtig ist, dass Menschen Algorithmen schreiben können, auch wenn sie keine Experten für Quanteninformatik sind. Teilen Sie diese Ansicht?

Itan: Ja, ich denke, das ist ein großartiger Punkt, und ich habe viel darüber nachgedacht. Ich habe die Grundlagen der Quantenalgorithmen vielen Menschen ohne physikalischen Hintergrund beigebracht, mit unterschiedlichem Erfolg. Wenn man Auto fährt, muss man nicht verstehen, wie ein Motor funktioniert, aber es ist nützlich, auf eine bestimmte Weise zu manövrieren, um die Physik des Fahrens zu verstehen. Man muss sie also bis zu einem gewissen Grad verstehen. Und ich glaube, dass auch das Quantencomputing ein Thema ist, vor dem manche Leute Angst haben. Die Leute erwarten eine Erklärung darüber, was Superposition ist, was spukhafte Fernwirkung ist. Und diese Dinge sind nicht unbedingt notwendig, um diese Technologie richtig zu nutzen.

Daher halte ich es für sehr wichtig, dass viele Unternehmen daran arbeiten, den richtigen Weg zu finden, um die Menschen bis zu einem gewissen Grad zu unterrichten, aber auch zu filtern, was nicht notwendig ist. Und unsere Ausbildung ist für Quantencomputer für Datenwissenschaftler oder Informatiker. Und dann konzentriert man sich auf relevante Dinge, und wenn die Leute sich für spukhafte Vorgänge in der Ferne interessieren, ist das in Ordnung, aber man muss sich auf die Dinge konzentrieren, die man wissen muss, und dann sein Fachwissen einbringen, um die Lücke zu schließen.

Wie man das macht, darauf habe ich keine klare Antwort. Es gibt also verschiedene Ansätze, und mit zunehmender Reifung des Feldes wird die Feinabstimmung erfolgen, um es erfolgreicher zu machen.

Yuval: Da wir uns dem Ende unserer heutigen Diskussion nähern, haben Sie kurz erwähnt, dass Sie eine Aktivität mit dem Weltwirtschaftsforum starten. Könnten Sie mir ein wenig darüber erzählen?

Itan: Ja. Und das ist auch eine interessante Entwicklung bei dieser Art von Technologien, die immer mehr zum Mainstream werden, vielleicht zu weit gehen, aber mehr Aufmerksamkeit bekommen. Auf jeden Fall ist es etwas, worüber sich die politischen Entscheidungsträger eine Meinung bilden müssen, wenn es um den Cyberspace geht. Und die Technologie ist inzwischen so weit ausgereift, dass Organisationen wie das Weltwirtschaftsforum dieses Thema aufgreifen. Und das ist eine sehr begrüßenswerte Entwicklung. So startet das Weltwirtschaftsforum ein umfangreiches Programm zu diesem Thema, das sowohl die von Ihnen erwähnten positiven Aspekte als auch die Aspekte der Cybersicherheit umfasst. Und wir unterstützen das Forum bei diesem Programm. Es ist etwas, das gerade erst beginnt. Das Programm soll irgendwann im September starten, und wir arbeiten noch an der Definition der Aktivitäten. Ziel ist es, die Aufmerksamkeit der Führungskräfte, der Unternehmen und der politischen Entscheidungsträger darauf zu lenken, den Lärm zu filtern, sich auf die wichtigen Aspekte zu konzentrieren und der Gesellschaft mehr Klarheit über dieses Thema zu verschaffen.

Yuval: Das hört sich auf jeden Fall nach einem Zeichen dafür an, dass es langsam zum Mainstream wird. Das ist also sehr willkommen. Itan, wie kann man mit Ihnen in Kontakt treten, um mehr über Ihre Arbeit zu erfahren?

Itan: Ich denke, dass LinkedIn wahrscheinlich der beste Weg ist, um an mich heranzukommen. Ich denke, wenn man meinen Namen googelt, erhält man wahrscheinlich einige Treffer. Wir haben kürzlich eine Reihe von Artikeln veröffentlicht. Einer davon befasste sich speziell mit der Bedrohung von Bitcoin durch das Quantencomputing, der sich als sehr erfolgreich erwies. Wenn Sie also an diesem Thema interessiert sind, sollten Sie es nachschlagen. Und wenn Sie Fragen haben, können Sie sich gerne an mich wenden.

Yuval: Ausgezeichnet. Vielen Dank, dass Sie heute zu mir gekommen sind.

Itan: Ich danke Ihnen nochmals für die Einladung.