Krajem prosinca 2019. istraživači sa Sveučilišta za znanost i tehnologiju. Kralj Abdullah (Saudijska Arabija) i Sveučilište St. Andrews (Škotska) predstavili su novi neraskidivi sigurnosni sustav. Stvorili su optički mikročip koji omogućuje slanje informacija s korisnika na korisnika jednokratnim komunikacijskim kanalom. Prema tvorcima, čak i kvantna računala nisu u stanju razbiti takvu kriptografiju.
Suvremene kriptografske tehnike omogućuju brzu razmjenu podataka, ali kvantni algoritmi jednog dana će ih lako probiti. Kreatori mikročipa tvrde da se njihova kriptografska metoda ne može harati, a ona zauzima manje prostora na mreži od tradicionalne komunikacije. Predloženi sustav koristi ključeve generirane optičkim čipom, koji se ne pohranjuju ili ne prenose s porukom. Kao rezultat toga, njih se ne može stvoriti ili presresti.
Istraživači sa Sveučilišta za znanost i tehnologiju. King Abdullah i Sveučilište St Andrews otkrili su novi neraskidivi sigurnosni sustav
Nova tehnologija je apsolutno neraskidiva, što smo pokazali u članku. Može se koristiti za zaštitu povjerljive komunikacije između korisnika razdvojenih na bilo kojoj udaljenosti, pri skoro svjetlosnim brzinama i korištenjem jeftinih optičkih čipova koji su kompatibilni s elektronikom ”, objasnila je voditeljica studije, profesorica Andrea di Falco sa Škole za fiziku i astronomiju. na Sveučilištu St Andrews.
Prema programerima, njihova tehnologija otvara potpuno novu tehniku kriptografije koja pruža "savršenu tajnu" na globalnoj razini uz minimalne troškove.
Primjena masovnih i pristupačnih globalnih sigurnosnih tehnika svjetski je izazov, a mi nudimo elegantno rješenje. Ako se ova shema primijeni u cijelom svijetu, kripto-hakeri će morati potražiti drugi posao, napominju autori studije.
Promotivni video:
Ispitivanje kvantne enkripcije na optičkim linijama duljine 143 kilometra
25. rujna 2019. godine postalo je poznato da je Kazanski kvantni centar Nacionalnog istraživačkog tehničkog sveučilišta u Kazanu nazvan po A. N. Tupolev - KAI (KKTs KNITU-KAI), Rostelecom i Tattelecom uspješno su osigurali razmjenu kvantnih ključeva za enkripciju na optičkoj komunikacijskoj liniji s optičkim vlaknima. (FOCL) u dužini od 143 kilometra. Ovo je rekord za poslovanje komercijalnih komunikacijskih mreža. Ranije, u 2018., Rostelecom je testirao sličnu tehnologiju na FOCL-u u dužini od 58 kilometara.
U Tatarstanu je testni FOCL (optička komunikacijska linija) povezao praktični laboratorij kvantne kriptografije KKT-a KNITU-KAI s komunikacijskim centrom Rostelecom u Apastovu. Ispitivanje je uključivalo okosne mreže dvaju neovisnih telekom operatera - Rostelecoma i Tattelecoma, što je važno za praktičnu implementaciju kvantne komunikacije.
Jedan od tehničkih izazova je osigurati prijenos kvantnih ključeva na velike udaljenosti u optičkim vlaknima. Testirani prototip kompleksa za prijenos i prijam podataka s hibridnom kvantno-klasičnom zaštitom razvijen je u KNITU-KAI i podržava prijenos kvantnih ključeva na velike udaljenosti. Sadrži sustav za kvantnu raspodjelu ključa na bočnim frekvencijama, kripto ruter i jedan detektor fotona ruske tvrtke SKONTEL. Razvoj Nacionalnog istraživačkog sveučilišta u Sankt Peterburgu za informacijske tehnologije, mehaniku i optiku (Sveučilište ITMO) korišten je kao početni sustav za kvantnu distribuciju ključeva.
Prilikom ispitivanja rada kripto usmjerivača organizirane su sesije videokonferencije između dva komunikacijska čvora na udaljenosti od 143 kilometra uz optički gubitak u kanalu od 37 dB. Za razmjenu ključeva za šifriranje korišten je tok pojedinačnih fotona, u kvantnim stanjima od kojih su zapisane klasične informacije. Kvantna raspodjela tipki odvijala se na frekvenciji promjene faze modulacije od 100 MHz sa prosječnim brojem fotona 0,2 na jedan modulacijski sat. Prosječna vrijednost brzine generiranja kvantnih ključeva u kanalu omogućila je promjenu 256-bitnog ključa za enkripciju do dva puta u minuti.
Stručnjaci vjeruju da kvantne komunikacije pružaju najviši stupanj zaštite prijenosa podataka putem optičkih vlakana koji postoji u rujnu 2019. godine. Tehnologija se temelji na uporabi temeljnih zakona kvantne fizike koje se ne može zaobići. Za razmjenu ključeva za šifriranje tehnologija koristi pojedinačne fotone, čija se stanja nepovratno mijenjaju čim ih netko pokuša "pročitati". Svaki pokušaj presretanja bit će odmah otkriven i spriječen.
Rostelecom je u Rusiji organizirao eksperimentalnu mrežu za prijenos podataka s kvantnom enkripcijom
5. lipnja 2019. Rostelecom je predstavio eksperimentalnu mrežu za prijenos podataka kvantnom enkripcijom. Po prvi put koristi opremu i rješenja različitih proizvođača s organizacijom njihove ispravne interakcije na cijelom putu prijenosa podataka. Također, po prvi put u zemlji takva mreža ima nekoliko čvorova s tehničkom sposobnošću povezivanja mnogih korisnika, bez obzira na mjesto njihovih ureda i korištene kriptografske opreme s QKD (kvantna tehnologija distribucije ključeva).
Pilot mreža u Sankt Peterburgu uključuje čvorove u laboratorijama Rostelecoma na Sinopskoj nasipu, u inženjerskom centru SafeNet na prospektu Aptekarsky i u muzeju komunikacija na prolazu Pochtamtsky. Svi su povezani međusobno pomoću Rostelecomovih brzih vlakana optičkih podataka. Za organiziranje zaštite prijenosa informacija pomoću QKD-a uključena je samo domaća oprema i rješenja - Nacionalno istraživačko sveučilište za informacijske tehnologije, mehaniku i optiku Sankt Peterburga (Sveučilište ITMO), Ruski kvantni centar, T8 i S-Terra. Multinode mreža predstavljena u Sankt Peterburgu generira više od 2000 bita tajnih ključnih informacija u 1 sekundi.
Rostelecom se već otprilike godinu dana bavi dubinskim ispitivanjem opreme i rješenja domaćih dobavljača na području kvantnih komunikacija. U cjelini smo zadovoljni rezultatima, oni dokazuju da je uporaba KKK tehnički pristupačna na postojećoj infrastrukturi Rostelecoma. Sada prelazimo na bitno novu razinu testiranja, kada se stvori mreža s više čvorova s opremom različitih dobavljača. Na takvoj mreži važno je da testiramo i pokažemo potencijalnim kupcima prototipe komercijalnih usluga, na primjer, organizaciju zaštite nadzemnih kanala za prijenos podataka ili virtualnih privatnih mreža (VPN-ova) pomoću QKD-a. Mreža stvorena u Sankt Peterburgu koristit će se za testiranje budućih komercijalnih usluga , rekao je Boris Glazkov, potpredsjednik Rotelecoma za strateške inicijative.
Rostelecom očekuje da će u sljedeće dvije godine pokrenuti prve komercijalne usluge korištenjem tehnologije kvantne distribucije ključeva (QKD) - ona jamči najviši stupanj zaštite prijenosa podataka jer se temelji na temeljnim zakonima fizike. To je izjavio predsjednik tvrtke Mikhail Oseevsky.
Stručnjaci vjeruju da kvantna komunikacija pruža najvišu razinu sigurnosti prijenosa podataka koja je dostupna u lipnju 2019. godine. Tehnologija se temelji na uporabi temeljnih zakona kvantne fizike koje se ne može zaobići. Za razmjenu ključeva za šifriranje tehnologija koristi pojedinačne fotone, čija se stanja nepovratno mijenjaju čim ih netko pokuša "pročitati". Svaki pokušaj presretanja bit će odmah otkriven i spriječen.
Ispitivanja sustava za kvantnu zaštitu prijenosa podataka na FOCL Rostelecoma
29. siječnja 2019. Rostelecom je objavio da je uspješno završio drugu fazu ispitivanja domaće opreme i rješenja za organizaciju kvantne zaštite prijenosa podataka na postojećoj optičkoj komunikacijskoj liniji (FOCL). Sudionici ispitivanja bili su ruski Quantum Center (RQC), QRate i S-Terra CSP.
Kvantna kriptografija još uvijek nije dosegla razinu praktične uporabe, ali se približila tome. U svijetu postoji nekoliko organizacija u kojima se provode aktivna istraživanja na području kvantne kriptografije. Među njima su IBM, GAP-Optique, Mitsubishi, Toshiba, Nacionalni laboratorij Los Alamos, Kalifornijski tehnološki institut (Caltech), kao i mlada kompanija MagiQ i holding QinetiQ, koje podržava britansko Ministarstvo obrane. Raspon sudionika obuhvaća i najveće svjetske institucije i male start-up kompanije, što nam omogućava da govorimo o početnom razdoblju u formiranju tržišnog segmenta, kada obojica mogu sudjelovati pod jednakim uvjetima.
Naravno, kvantni smjer zaštite kriptografskih informacija vrlo je obećavajući, jer kvantni zakoni omogućuju da se metode zaštite informacija dovedu na kvalitativno novu razinu. Do danas već postoji iskustvo u stvaranju i testiranju računalne mreže zaštićene kvantno-kriptografskim metodama - jedinom mrežom na svijetu koja se ne može hakirati.
Kvantno računanje prijeti cyber-sigurnosti
Asimetrična kriptografija temelji se na dva ključa: jedan može šifrirati podatke, drugi se koristi za dešifriranje. Teoretski, kvantna računala moći će rješavati probleme znatno brže od klasičnih računala i moći će dešifrirati privatne ključeve. S obzirom na tempo razvoja kvantnog računanja, to bi se moglo dogoditi za 5-10 godina.
Pojavom kvantnih računala tradicionalno šifriranje više neće biti učinkovito. To znači da će pretrpjeti sve vrijedne informacije koje se u šifriranom obliku trpe, bankarske transakcije i kripto valute bit će u opasnosti, napadači će moći dobiti pristup kritičnim energetskim objektima iz bilo kojeg mjesta na svijetu, itd. Kao što je stručnjak primijetio, ovaj će problem utjecati ne samo na obavještajnu zajednicu i stručnjake na području kibernetičke sigurnosti, već i na društvene platforme i glasnike, poput WhatsAppa, koji koriste ključeve za autorizaciju korisnika.
Standardizacija2019: NPK Kryptonit će voditi razvoj postkvantnih kriptografskih standarda u Rusiji.
Šefovi kriptografske laboratorije NPK Kryptonit razvit će nacrte nacionalnih standarda Ruske Federacije koji će definirati postkvantne mehanizme zaštite kriptografskih informacija. Odluka je donesena na sastanku tehničkog odbora za normizaciju "Kriptografska zaštita podataka" (TC 26), izvijestio je NPK Kriptonite 19. studenog 2019. godine.
Kvantna kriptografija za mobilne uređaje
Kvantna kriptografija u teoriji je izuzetno pouzdana metoda zaštite komunikacijskih kanala od prisluškivanja, ali u praksi je još uvijek prilično teško provesti je. Složena oprema mora biti instalirana na oba kraja kanala - pojedinačni fotonski izvori, kontrola polarizacije fotona i osjetljivi detektori. Da bi se izmjerio kut polarizacije fotona, potrebno je točno znati kako je oprema orijentirana na oba kraja kanala. Zbog toga kvantna kriptografija nije prikladna za mobilne uređaje.
Znanstvenici sa Sveučilišta u Bristolu predložili su shemu u kojoj je složena oprema potrebna samo jednom pregovaraču. Drugi samo mijenja stanje fotona, kodirajući ove podatke, i šalje ih natrag. Oprema za to može se staviti u džepni uređaj. Autori također predlažu rješenje problema orijentacije opreme. Mjerenja se vrše u nasumičnim smjerovima. Popis uputa može se objaviti otvoreno, ali samo detekcije koje se podudaraju bit će uzete u obzir prilikom dešifriranja.