Kriptografija, Kurios Kvantiniai Kompiuteriai Negali Nulaužti - Alternatyvus Vaizdas

Turinys:

Kriptografija, Kurios Kvantiniai Kompiuteriai Negali Nulaužti - Alternatyvus Vaizdas
Kriptografija, Kurios Kvantiniai Kompiuteriai Negali Nulaužti - Alternatyvus Vaizdas

Video: Kriptografija, Kurios Kvantiniai Kompiuteriai Negali Nulaužti - Alternatyvus Vaizdas

Video: Kriptografija, Kurios Kvantiniai Kompiuteriai Negali Nulaužti - Alternatyvus Vaizdas
Video: Mokslo sriuba: kvantiniai kompiuteriai 2024, Lapkritis
Anonim

2019 m. Gruodžio mėn. Pabaigoje mokslo ir technologijos universiteto mokslininkai. Karalius Abdullahas (Saudo Arabija) ir St Andrews universitetas (Škotija) pristatė naują nesulaužomą saugumo sistemą. Jie sukūrė optinį mikroschemą, leidžiančią informaciją siųsti vartotojui vartotojui per vienkartinį ryšio kanalą. Kūrėjų teigimu, net kvantiniai kompiuteriai nesugeba sugriauti tokios kriptografijos.

Šiuolaikiniai kriptografiniai metodai leidžia greitai keistis duomenimis, tačiau kvantiniai algoritmai vieną dieną leis lengvai sulaužyti. Mikroschemos kūrėjai tvirtina, kad jų kriptografijos metodo negalima nulaužti, ir tai užima mažiau vietos tinkle nei tradiciniai ryšiai. Siūloma sistema naudoja optinio lusto generuojamus raktus, kurie nėra saugomi ar perduodami kartu su pranešimu. Dėl to jų negalima atkurti ar perimti.

- „Salik.biz“

Mokslo ir technologijos universiteto tyrėjai. Karaliaus Abdullah ir St Andrews universitetas pristato naują nesulaužomą apsaugos sistemą

Kaip mes pademonstravome straipsnyje, naujoji technologija yra visiškai nesulaužoma. Jis gali būti naudojamas apsaugoti konfidencialius vartotojų ryšius, atskirtus bet kokiu atstumu, esant beveik šviesos greičiui, ir naudojant nebrangius optinius lustus, suderinamus su elektronika “, - aiškino tyrimo vadovas, Fizikos ir astronomijos mokyklos profesorius Andrea di Falco. St Andrews universitete.

Anot kūrėjų, jų technologija atveria visiškai naują kriptografijos techniką, užtikrinančią „tobulą paslaptį“pasauliniu mastu su minimaliomis sąnaudomis.

Didelių ir prieinamų globalių saugumo metodų įgyvendinimas yra iššūkis visame pasaulyje, todėl mes siūlome elegantišką sprendimą. Jei ši schema bus įgyvendinta visame pasaulyje, kriptovaliutų piratai turės ieškoti kito darbo, pažymi tyrimo autoriai.

Image
Image

Reklaminis vaizdo įrašas:

Kvantinio šifravimo bandymas 143 kilometrų ilgio šviesolaidinėse linijose

2019 m. Rugsėjo 25 d. Tapo žinoma, kad A. N. Tupolevo vardu pavadintas Kazanės nacionalinio mokslinių tyrimų techninio universiteto „Kazan Quantum Center“- KAI (KKTs KNITU-KAI), „Rostelecom“ir „Tattelecom“sėkmingai apsikeitė kvantiniais šifravimo raktais šviesolaidžio ryšio linijoje. (FOCL), kurio ilgis 143 kilometrai. Tai yra komercinių ryšių tinklų eksploatavimo rekordas. Anksčiau, 2018 m., „Rostelecom“panašią technologiją išbandė FOCL, kurio ilgis yra 58 kilometrai.

Tatarstane bandomoji šviesolaidinio ryšio linija (šviesolaidinė ryšio linija) sujungė KKC KNITU-KAI praktinio kvantinės kriptografijos laboratoriją su „Rostelecom“ryšių centru Apastove. Testavimas apėmė dviejų nepriklausomų telekomunikacijų operatorių - „Rostelecom“ir „Tattelecom“- magistralinius tinklus, kurie yra svarbūs praktiniam kvantinių ryšių įgyvendinimui.

Vienas iš techninių iššūkių yra užtikrinti kvantinių raktų perdavimą dideliais atstumais šviesolaidinėmis linijomis. Išbandytas duomenų perdavimo ir priėmimo komplekso su hibridine kvantine-klasikine apsauga prototipas buvo sukurtas KNITU-KAI ir palaiko kvantinių raktų perdavimą dideliais atstumais. Tai apima kvantinių raktų paskirstymo šoniniais dažniais sistemą, šifravimo maršrutizatorių ir vieną fotono detektorių, pagamintą Rusijos kompanijos SKONTEL. Kaip pradinė kvantinių raktų paskirstymo sistema buvo naudojamasi Sankt Peterburgo informacinių technologijų, mechanikos ir optikos tyrimų universiteto (ITMO universitetas) plėtra.

Tikrinant šifravimo maršrutizatoriaus veikimą, tarp dviejų ryšių mazgų 143 kilometrų atstumu buvo suorganizuotos vaizdo konferencijų sesijos, kurių optinis nuostolis kanale buvo 37 dB. Šifravimo raktams keistis buvo naudojamas pavienių fotonų srautas, kurio kvantinėse būsenose buvo parašyta klasikinė informacija. Kvantinis raktų pasiskirstymas vyko moduliavimo fazės kitimo dažniu 100 MHz, vidutinis fotonų skaičius buvo 0,2 vienam moduliacijos laikrodžiui. Kvantinių raktų generavimo greičio vidutinė vertė kanale leido pakeisti 256 bitų šifravimo raktą iki du kartus per minutę.

Ekspertai mano, kad kvantiniai ryšiai suteikia aukščiausią duomenų perdavimo per šviesolaidines linijas apsaugos laipsnį, egzistuojantį 2019 m. Rugsėjo mėn. Ši technologija pagrįsta pagrindinių kvantinės fizikos dėsnių, kurių negalima apeiti, naudojimu. Norėdami pakeisti šifravimo raktus, technologija naudoja pavienius fotonus, kurių būsenos neatšaukiamai pasikeičia, kai tik kas nors bando juos „perskaityti“. Bet koks perėmimo bandymas bus nedelsiant aptiktas ir užkirstas kelias.

Image
Image

„Rostelecom“organizavo eksperimentinį duomenų perdavimo tinklą su kvantiniu šifravimu Rusijoje

2019 m. Birželio 5 d. „Rostelecom“pristatė eksperimentinį duomenų perdavimo tinklą su kvantiniu šifravimu. Pirmą kartą naudojama įvairių gamintojų įranga ir sprendimai, organizuojant teisingą jų sąveiką visame duomenų perdavimo kelyje. Taip pat pirmą kartą šalyje toks tinklas turi kelis mazgus, turinčius techninę galimybę sujungti daugybę vartotojų, neatsižvelgiant į jų biurų vietą ir naudojamą kriptografinę įrangą su QKD (kvantinių raktų paskirstymo technologija).

Į bandomąjį tinklą Sankt Peterburge įeina mazgai „Rostelecom“laboratorijose Sinopskajos krantinėje, „SafeNet“inžinerijos centre, Aptekarskio prospekte, ir ryšių muziejuje, esančiame „Pochtamtsky“juostoje. Visi jie yra sujungti vienas su kitu greitaisiais „Rostelecom“šviesolaidžio duomenų linijomis. Norint organizuoti informacijos perdavimo apsaugą naudojant QKD, naudojama tik buitinė įranga ir sprendimai - Sankt Peterburgo nacionalinis tyrimų technologijų, mechanikos ir optikos universitetas (ITMO universitetas), Rusijos kvantų centras, T8 ir „S-Terra“. Sankt Peterburge pristatytas daugialypių tinklų tinklas per 1 sekundę sugeneruoja daugiau nei 2000 bitų slaptos pagrindinės informacijos.

Maždaug metus „Rostelecom“vykdė nuodugnų vidaus pardavėjų įrangos ir sprendimų bandymą kvantinių ryšių srityje. Apskritai, mes esame patenkinti rezultatais, jie įrodo, kad esamoje „Rostelecom“infrastruktūroje KKK yra techniškai prieinamas. Dabar pereiname prie visiškai naujo testavimo lygio, kai sukuriamas kelių mazgų tinklas su skirtingų pardavėjų įranga. Tokiame tinkle mums svarbu išbandyti ir parodyti potencialiems klientams komercinių paslaugų prototipus, pavyzdžiui, duomenų perdavimo kanalų ar virtualių privačių tinklų (VPN) apsaugos organizavimą naudojant QKD. Ateities komercinės paslaugos bus išbandytos Sankt Peterburge sukurtame tinkle, - sakė Borisas Glazkovas, „Rostelecom“strateginių iniciatyvų viceprezidentas.

„Rostelecom“tikisi, kad per ateinančius dvejus metus pradės teikti pirmąsias komercines paslaugas, naudodama kvantinių raktų paskirstymo (QKD) technologiją - ji garantuoja aukščiausią duomenų perdavimo apsaugos laipsnį, nes ji pagrįsta pagrindiniais fizikos įstatymais. Tai pareiškė bendrovės prezidentas Michailas Osejevskis.

Ekspertai mano, kad kvantiniai ryšiai užtikrina aukščiausio lygio duomenų perdavimo saugumą, pasiekiamą 2019 m. Birželio mėn. Ši technologija pagrįsta pagrindinių kvantinės fizikos dėsnių, kurių negalima apeiti, naudojimu. Norėdami pakeisti šifravimo raktus, technologija naudoja pavienius fotonus, kurių būsenos neatšaukiamai pasikeičia, kai tik kas nors bando juos „perskaityti“. Bet koks perėmimo bandymas bus nedelsiant aptiktas ir užkirstas kelias.

Image
Image

Duomenų perdavimo „Rostelecom“FOCL kiekybinės apsaugos sistemos bandymai

2019 m. Sausio 29 d. „Rostelecom“paskelbė, kad sėkmingai baigė antrąją buitinės įrangos ir sprendimų, skirtų duomenų perdavimo kvantinei apsaugai organizuoti, bandymo etapą esamoje šviesolaidinio ryšio linijoje (FOCL). Testo dalyviai buvo Rusijos kvantų centras (RQC), „QRate“ir „S-Terra CSP“.

Kvantinė kriptografija dar nepasiekė praktinio naudojimo lygio, tačiau priartėjo prie jos. Pasaulyje yra keletas organizacijų, kuriose vykdomi aktyvūs tyrimai kvantinės kriptografijos srityje. Tarp jų yra „IBM“, „GAP-Optique“, „Mitsubishi“, „Toshiba“, „Los Alamos“nacionalinė laboratorija, Kalifornijos technologijos institutas (Caltech), taip pat jauna įmonė „MagiQ“ir „QinetiQ“holdingas, remiami Britanijos gynybos departamento. Dalyvių spektras apima tiek didžiausias pasaulio institucijas, tiek mažas pradedančias įmones, o tai leidžia kalbėti apie pradinį rinkos segmento formavimo periodą, kai abi gali dalyvauti vienodomis sąlygomis.

Žinoma, kriptografinės informacijos apsaugos kvantinė kryptis yra labai perspektyvi, nes kvantiniai įstatymai leidžia perkelti informacijos apsaugos metodus į kokybiškai naują lygį. Iki šiol jau yra sukurta ir išbandyta kompiuterių tinklas, apsaugotas kvantiniais kriptografijos metodais - vieninteliu tinklu pasaulyje, kurio negalima nulaužti.

Kvantinis skaičiavimas kelia grėsmę kibernetiniam saugumui

Asimetrinė kriptografija pagrįsta dviem klavišais: vienas gali užšifruoti duomenis, kitas yra naudojamas iššifruoti. Teoriškai kvantiniai kompiuteriai sugebės išspręsti problemas žymiai greičiau nei įprasti kompiuteriai ir galės iššifruoti privačius raktus. Atsižvelgiant į kvantinio skaičiavimo plėtros tempą, tai gali įvykti per 5–10 metų.

Atsiradus kvantiniams kompiuteriams, tradicinis šifravimas nebebus efektyvus. Tai reiškia, kad nukentės visa vertinga informacija, perduodama užšifruota forma, rizikuojama banko operacijomis ir kriptovaliutomis, užpuolikai galės patekti į kritinės energijos objektus iš bet kurios pasaulio vietos ir pan. Kaip pažymėjo ekspertas, ši problema turės įtakos ne tik žvalgybos bendruomenei ir kibernetinio saugumo srities ekspertams, bet ir socialinėms platformoms bei pasiuntiniams, pavyzdžiui, „WhatsApp“, kurie raktus naudoja autorizuodami vartotojus.

Standartizacija2019 m.: „NPK Kryptonit“vadovaus postkvantinės kriptografijos standartų plėtrai Rusijoje

. „NPK Kryptonit“kriptografijos laboratorijos vadovai parengs Rusijos Federacijos nacionalinių standartų, apibrėžiančių kriptografinės informacijos apsaugos mechanizmus po kvantų, projektus. Šis sprendimas buvo priimtas standartizacijos „Informacijos kriptografinė apsauga“(TC 26) techninio komiteto posėdyje, apie kurį pranešta NPK „Kryptonite“2019 m. Lapkričio 19 d.

Kvantinė kriptografija mobiliesiems įrenginiams

Kvantinė kriptografija teoriškai yra ypač patikimas metodas, siekiant apsaugoti ryšių kanalus nuo slapto pasiklausymo, tačiau praktiškai vis dar gana sunku tai įgyvendinti. Abiejuose kanalo galuose turi būti sumontuota sudėtinga įranga - pavieniai fotono šaltiniai, fotono poliarizacijos valdikliai ir jautrūs detektoriai. Norint išmatuoti fotonų poliarizacijos kampą, reikia tiksliai žinoti, kaip įranga orientuota abiejuose kanalo galuose. Dėl šios priežasties kvantinė kriptografija netinka mobiliesiems įrenginiams.

Bristolio universiteto mokslininkai pasiūlė schemą, pagal kurią sudėtinga įranga reikalinga tik vienam derybininkui. Antrasis tik keičia fotonų būseną, užkoduojant šią informaciją, ir siunčia juos atgal. Tam skirtą įrangą galima sudėti į kišeninį prietaisą. Autoriai taip pat siūlo išspręsti įrangos orientavimo problemą. Matavimai imami atsitiktine tvarka. Nuorodų sąrašą galima skelbti atvirai, tačiau dekoduojant bus atsižvelgiama tik į sutampančias nuorodas.