2019. gada decembra beigās zinātnieki no Zinātnes un tehnoloģijas universitātes. Karalis Abdullah (Saūda Arābija) un St Andrews universitāte (Skotija) iepazīstināja ar jaunu nesalaužamu drošības sistēmu. Viņi ir izveidojuši optisko mikroshēmu, kas ļauj nosūtīt informāciju no viena lietotāja uz otru, izmantojot vienreizēju komunikācijas kanālu. Pēc veidotāju domām, pat kvantu datori nav spējīgi izjaukt šādu kriptogrāfiju.
Mūsdienu kriptogrāfijas metodes ļauj ātri veikt datu apmaiņu, bet kvantu algoritmi kādu dienu ļaus to viegli salauzt. Mikroshēmas veidotāji apgalvo, ka viņu kriptogrāfijas metodi nevar uzlauzt, un tā tīklā aizņem mazāk vietas nekā tradicionālie sakari. Piedāvātā sistēma izmanto optiskās mikroshēmas ģenerētās atslēgas, kuras netiek saglabātas vai pārsūtītas kopā ar ziņojumu. Tā rezultātā tos nevar atjaunot vai pārtvert.
Zinātnes un tehnoloģijas universitātes pētnieki. Karaļa Abdulla un St Andrews universitāte atklāj jaunu neplīstošu drošības sistēmu
Jaunā tehnoloģija ir absolūti nesalaužama, kā mēs parādījām rakstā. To var izmantot, lai aizsargātu konfidenciālus sakarus starp lietotājiem, kas atdalīti no jebkura attāluma, gandrīz gaismas ātrumā un izmantojot lētas optiskās mikroshēmas, kas ir saderīgas ar elektroniku, ” skaidroja pētījuma vadītājs, Fizikas un astronomijas skolas profesors Andrea di Falco. St Andrews universitātē.
Pēc izstrādātāju domām, viņu tehnoloģija paver pilnīgi jaunu kriptogrāfijas paņēmienu, kas nodrošina "perfektu slepenību" globālā mērogā ar minimālām izmaksām.
Masveida un pieejamu globālās drošības metožu ieviešana ir pasaules mēroga izaicinājums, un mēs piedāvājam elegantu risinājumu. Ja šī shēma tiks ieviesta visā pasaulē, kriptonauda hakeriem būs jāmeklē cits darbs, atzīmē pētījuma autori.
Reklāmas video:
Kvantu šifrēšanas pārbaude optisko šķiedru līnijās ar garumu 143 kilometri
2019. gada 25. septembrī kļuva zināms, ka Kazaņas Nacionālās pētniecības tehniskās universitātes Kazaņas Kvantu centrs, kas nosaukts pēc A. N. Tupoleva - KAI (KKTs KNITU-KAI), Rostelecom un Tattelecom veiksmīgi nodrošināja kvantu šifrēšanas atslēgu apmaiņu optiskās šķiedras sakaru līnijā. (FOCL) ar garumu 143 kilometri. Šis ir komerciālo komunikāciju tīklu darbības rekords. Iepriekš, 2018. gadā, Rostelecom līdzīgu tehnoloģiju testēja FOCL ar 58 kilometru garumu.
Tatarstānā testa FOCL (optisko šķiedru sakaru līnija) savienoja KKTs KNITU-KAI Praktiskā kvantu kriptogrāfijas laboratoriju ar Rostelecom sakaru centru Apastovā. Pārbaudē tika iesaistīti divu neatkarīgu telekomunikāciju operatoru - Rostelecom un Tattelecom - mugurkaula tīkli, kas ir svarīgi kvantu komunikāciju praktiskai ieviešanai.
Viens no tehniskajiem izaicinājumiem ir nodrošināt kvantu taustiņu pārraidi lielos attālumos optiskās šķiedras līnijās. Pārbaudītais datu pārraides un uztveršanas kompleksa prototips ar hibrīdu kvantu-klasisko aizsardzību tika izstrādāts vietnē KNITU-KAI, un tas atbalsta kvantu atslēgu pārraidi lielos attālumos. Tas ietver sistēmu kvantu atslēgu izplatīšanai sānu frekvencēs, šifrēšanas maršrutētāju un vienu fotonu detektoru, ko ražo Krievijas uzņēmums SKONTEL. Kā sākotnējā sistēma kvantu atslēgu izplatīšanai tika izmantota Sanktpēterburgas Informācijas tehnoloģiju, mehānikas un optikas pētniecības universitātes (ITMO universitāte) attīstība.
Pārbaudot šifrētā maršrutētāja darbību, starp diviem sakaru mezgliem 143 kilometru attālumā tika organizētas videokonferences sesijas ar optisko zudumu kanālā 37 dB. Šifrēšanas atslēgu apmaiņai tika izmantota atsevišķu fotonu plūsma, kvantu stāvokļos, par kuriem tika uzrakstīta klasiskā informācija. Taustiņu kvantu sadalījums notika ar modulācijas fāzes maiņas frekvenci 100 MHz ar vidējo fotonu skaitu 0,2 uz vienu modulācijas pulksteni. Kvantu atslēgu ģenerēšanas ātruma vidējā vērtība kanālā ļāva mainīt 256 bitu šifrēšanas atslēgu līdz divreiz minūtē.
Eksperti uzskata, ka kvantu sakari nodrošina visaugstāko datu pārraides aizsardzības pakāpi, izmantojot optisko šķiedru līnijas, kas pastāv 2019. gada septembrī. Šīs tehnoloģijas pamatā ir tādu kvantu fizikas pamatlikumu izmantošana, kurus nevar apiet. Šifrēšanas atslēgu apmaiņai tehnoloģija izmanto atsevišķus fotonus, kuru stāvokļi neatgriezeniski mainās, tiklīdz kāds mēģina tos "nolasīt". Visi pārtveršanas mēģinājumi tiks nekavējoties atklāti un novērsti.
Rostelecom Krievijā ir organizējis eksperimentālu datu pārsūtīšanas tīklu ar kvantu šifrēšanu
2019. gada 5. jūnijā Rostelecom prezentēja eksperimentālu datu pārsūtīšanas tīklu ar kvantu šifrēšanu. Pirmo reizi tas izmanto dažādu ražotāju aprīkojumu un risinājumus, organizējot pareizu mijiedarbību visā datu pārraides ceļā. Arī pirmo reizi valstī šādam tīklam ir vairāki mezgli ar tehniskām iespējām savienot daudzus lietotājus neatkarīgi no viņu biroju atrašanās vietas un izmantotā kriptogrāfijas aprīkojuma ar QKD (kvantu atslēgu izplatīšanas tehnoloģija).
Izmēģinājuma tīklā Sanktpēterburgā ir mezgli Rostelecom laboratorijās Sinopskajas krastmalā, SafeNet inženiercentrā Aptekarsky prospektā un sakaru muzejā Počtamtskas joslā. Tos visus savā starpā savieno Rostelecom ātrgaitas optiskās šķiedras datu līnijas. Lai organizētu informācijas pārraides aizsardzību, izmantojot QKD, tiek iesaistītas tikai sadzīves iekārtas un risinājumi - Sanktpēterburgas Nacionālā pētniecības tehnoloģiju informācijas, mehānikas un optikas universitāte (ITMO universitāte), Krievijas Kvantu centrs, T8 un S-Terra. Sanktpēterburgā demonstrētais daudzkodolu tīkls vienā sekundē ģenerē vairāk nekā 2000 slepenas atslēgas informācijas bitu.
Apmēram gadu Rostelecom ir veicis vietēju pārdevēju aprīkojuma un risinājumu padziļinātu testēšanu kvantu sakaru jomā. Kopumā esam apmierināti ar rezultātiem, tie pierāda, ka KKK izmantošana tehniski ir pieņemama esošajā Rostelecom infrastruktūrā. Tagad mēs pārejam uz pilnīgi jaunu testēšanas līmeni, kad tiek izveidots vairāku mezglu tīkls ar dažādu pārdevēju aprīkojumu. Šādā tīklā mums ir svarīgi pārbaudīt un parādīt potenciālajiem klientiem komerciālo pakalpojumu prototipus, piemēram, mugurkaula datu pārraides kanālu vai virtuālo privāto tīklu (VPN) aizsardzības organizēšanu, izmantojot QKD. Turpmākie komerciālie pakalpojumi tiks pārbaudīti Sanktpēterburgā izveidotajā tīklā, - sacīja Boriss Glazkovs, Rostelecom stratēģisko iniciatīvu viceprezidents.
Rostelecom sagaida, ka nākamajos divos gados tiks uzsākti pirmie komerciālie pakalpojumi, izmantojot kvantu atslēgu izplatīšanas (QKD) tehnoloģiju - tas garantē visaugstāko datu pārraides aizsardzības pakāpi, jo tas ir balstīts uz fizikas pamatlikumiem. To paziņoja uzņēmuma prezidents Mihails Osejevskis.
Eksperti uzskata, ka kvantu sakari nodrošina visaugstāko datu pārraides drošības līmeni, kas pieejams 2019. gada jūnijā. Šīs tehnoloģijas pamatā ir tādu kvantu fizikas pamatlikumu izmantošana, kurus nevar apiet. Šifrēšanas atslēgu apmaiņai tehnoloģija izmanto atsevišķus fotonus, kuru stāvokļi neatgriezeniski mainās, tiklīdz kāds mēģina tos "nolasīt". Visi pārtveršanas mēģinājumi tiks nekavējoties atklāti un novērsti.
Datu pārraides kvantu aizsardzības sistēmas testi Rostelecom FOCL
2019. gada 29. janvārī Rostelecom paziņoja, ka ir veiksmīgi pabeidzis mājas aprīkojuma un risinājumu otro posmu datu pārraides kvantu aizsardzības organizēšanai esošajā optiskās šķiedras sakaru līnijā (FOCL). Testa dalībnieki bija Krievijas Kvantu centrs (RQC), QRate un S-Terra CSP.
Kvantu kriptogrāfija vēl nav sasniegusi praktiskās izmantošanas līmeni, bet ir tam pietuvojusies. Pasaulē ir vairākas organizācijas, kurās aktīvi tiek veikti pētījumi kvantu kriptogrāfijas jomā. Starp tiem ir IBM, GAP-Optique, Mitsubishi, Toshiba, Los Alamos Nacionālā laboratorija, Kalifornijas Tehnoloģiju institūts (Caltech), kā arī jaunais MagiQ uzņēmums un QinetiQ holdings, ko atbalsta Lielbritānijas Aizsardzības departaments. Dalībnieku loks aptver gan pasaules lielākās institūcijas, gan mazos jaunizveidotos uzņēmumus, kas ļauj runāt par sākotnējo periodu tirgus segmenta veidošanā, kad viņi abi var piedalīties ar vienādiem noteikumiem.
Protams, kriptogrāfijas informācijas aizsardzības kvantu virziens ir ļoti daudzsološs, jo kvantu likumi dod iespēju informācijas aizsardzības metodes novest kvalitatīvi jaunā līmenī. Mūsdienās jau ir pieredze datortīkla izveidē un testēšanā, ko aizsargā ar kvantu kriptogrāfijas metodēm - vienīgais tīkls pasaulē, kuru nevar uzlauzt.
Kvantu skaitļošana rada draudus kiberdrošībai
Asimetriskā kriptogrāfija ir balstīta uz diviem taustiņiem: viens var šifrēt datus, otrs tiek izmantots tā atšifrēšanai. Teorētiski kvantu datori spēs atrisināt problēmas ievērojami ātrāk nekā parastie datori un spēs atšifrēt privātās atslēgas. Ņemot vērā kvantu skaitļošanas attīstības tempu, tas varētu notikt 5–10 gadu laikā.
Ar kvantu datoru parādīšanos tradicionālā šifrēšana vairs nebūs efektīva. Tas nozīmē, ka cietīs visa vērtīgā informācija, kas tiek pārsūtīta šifrētā veidā, banku darījumi un kriptovalūtas būs apdraudētas, uzbrucēji varēs piekļūt kritiskās enerģijas objektiem no jebkuras vietas pasaulē utt. Kā atzīmēja eksperts, šī problēma skars ne tikai izlūkdienestu kopienu un ekspertus kiberdrošības jomā, bet arī sociālās platformas un kurjerus, piemēram, WhatsApp, kuri izmanto atslēgas, lai autorizētu lietotājus.
Standartizācija2019: NPK Kryptonit vadīs postkvantu kriptogrāfijas standartu izstrādi Krievijā
. NPK Kryptonit kriptogrāfijas laboratorijas vadītāji izstrādās Krievijas Federācijas nacionālo standartu projektus, kas definē kriptogrāfijas informācijas aizsardzības postkvantu mehānismus. Lēmums tika pieņemts standartizācijas "Informācijas kriptogrāfijas aizsardzība" (TC 26) tehniskās komitejas sanāksmē, par kuru ziņots NPK "Kryptonite" 2019. gada 19. novembrī.
Kvantu kriptogrāfija mobilajām ierīcēm
Kvantu kriptogrāfija teorētiski ir ārkārtīgi uzticama metode, lai aizsargātu sakaru kanālus no noklausīšanās, taču praksē to joprojām ir diezgan grūti īstenot. Kanāla abos galos jāuzstāda sarežģīts aprīkojums - atsevišķi fotonu avoti, fotonu polarizācijas vadības ierīces un jutīgi detektori. Lai izmērītu fotonu polarizācijas leņķi, precīzi jāzina, kā iekārta ir orientēta abos kanāla galos. Sakarā ar to kvantu kriptogrāfija nav piemērota mobilajām ierīcēm.
Bristoles universitātes zinātnieki ir ierosinājuši shēmu, kurā sarežģīts aprīkojums ir nepieciešams tikai vienam sarunu vedējam. Otrais tikai maina fotonu stāvokli, kodējot šo informāciju, un nosūta tos atpakaļ. To var novietot kabatas ierīcē. Autori piedāvā arī risinājumu aprīkojuma orientācijas problēmai. Mērījumus veic nejaušos virzienos. Virzienu sarakstu var publicēt atklāti, bet, atkodējot, tiks ņemti vērā tikai sakritīgi virzieni.