Konec decembra 2019 raziskovalci z Univerze za znanost in tehnologijo. Kralj Abdullah (Savdska Arabija) in Univerza St Andrews (Škotska) sta predstavila nov nepremagljiv varnostni sistem. Ustvarili so optični mikročip, ki omogoča pošiljanje informacij od uporabnika do uporabnika po enkratnem komunikacijskem kanalu. Po mnenju ustvarjalcev celo kvantni računalniki niso sposobni zlomiti takšne kriptografije.
Sodobne kriptografske tehnike omogočajo hitro izmenjavo podatkov, vendar bodo kvantni algoritmi nekega dne lažje prelomili. Ustvarjalci mikročipa trdijo, da njihove metode kriptografije ni mogoče vdreti, v omrežju pa zavzame manj prostora kot tradicionalna komunikacija. Predlagani sistem uporablja ključe, ustvarjene z optičnim čipom, ki se ne shranjujejo ali prenašajo s sporočilom. Posledično jih ni mogoče ponovno ustvariti ali prestreči.
Raziskovalci z Univerze za znanost in tehnologijo. Kralj Abdullah in univerza St Andrews razkrila nov nepremagljiv varnostni sistem
Nova tehnologija je popolnoma nepremagljiva, kot smo pokazali v članku. Uporablja se lahko za zaščito zaupnih komunikacij med uporabniki, ločenimi s katero koli razdaljo, pri skoraj svetlobni hitrosti, in z uporabo poceni optičnih čipov, ki so združljivi z elektroniko, ” je pojasnila vodja študije, profesorica Andrea di Falco s Šole za fiziko in astronomijo. na univerzi St Andrews.
Po besedah razvijalcev njihova tehnologija odpira popolnoma novo tehniko kriptografije, ki zagotavlja "popolno tajnost" v svetovnem merilu z minimalnimi stroški.
Izvajanje obsežnih in cenovno dostopnih globalnih varnostnih tehnik je svetovni izziv in ponujamo elegantno rešitev. Če se bo ta shema izvajala po vsem svetu, bodo morali kriptovaluti iskati drugo službo, ugotavljajo avtorji študije.
Promocijski video:
Testiranje kvantne enkripcije na optičnih vlaknih dolžine 143 kilometrov
25. septembra 2019 je postalo znano, da je Kazanski kvantni center Kazanske nacionalne raziskovalne tehnične univerze po imenu N. N. Tupolev - KAI (KKTs KNITU-KAI), Rostelecom in Tattelecom uspešno zagotovili izmenjavo kvantnih šifrirnih ključev na optični vlakni (FOCL) z dolžino 143 kilometrov. To je rekord za delovanje komercialnih komunikacijskih omrežij. Pred tem, leta 2018, je Rostelecom na FOCL preizkusil podobno tehnologijo z dolžino 58 kilometrov.
V Tatarstanu je testni FOCL (optična komunikacijska linija) povezal praktični laboratorij kvantne kriptografije KKTs KNITU-KAI s komunikacijskim centrom Rostelecom v Apastovu. Testiranje je vključevalo hrbtenična omrežja dveh neodvisnih telekomunikacijskih operaterjev - Rostelecom in Tattelecom, kar je pomembno za praktično izvajanje kvantnih komunikacij.
Eden izmed tehničnih izzivov je zagotoviti prenos kvantnih ključev na dolge razdalje v optičnih vlaknih. Preizkušeni prototip kompleksa za prenos in sprejem podatkov s hibridno kvantno klasično zaščito je bil razvit na KNITU-KAI in podpira prenos kvantnih ključev na dolge razdalje. Vključuje sistem za kvantno distribucijo ključa na stranskih frekvencah, kripto usmerjevalnik in en sam fotonski detektor, ki ga je izdelalo rusko podjetje SKONTEL. Kot začetni sistem za kvantno distribucijo ključev smo uporabili razvoj Nacionalne raziskovalne univerze za informacijske tehnologije, mehaniko in optiko v Sankt Peterburgu (Univerza ITMO).
Pri preskušanju delovanja kripto usmerjevalnika so bile organizirane videokonference med dvema komunikacijskima vozliščema na razdalji 143 kilometrov z optično izgubo v kanalu 37 dB. Za izmenjavo šifrirnih ključev je bil uporabljen tok posameznih fotonov, v kvantnih stanjih, o katerih so bile zapisane klasične informacije. Kvantna porazdelitev tipk je potekala pri frekvenci spremembe faze modulacije 100 MHz s povprečnim številom fotonov 0,2 na eno modulacijsko uro. Povprečna vrednost stopnje generiranja kvantnih tipk v kanalu je omogočila spreminjanje 256-bitnega šifrirnega ključa do dvakrat na minuto.
Strokovnjaki menijo, da kvantne komunikacije zagotavljajo najvišjo stopnjo zaščite prenosa podatkov prek optičnih vlaken, ki obstaja septembra 2019. Tehnologija temelji na uporabi temeljnih zakonov kvantne fizike, ki jih ni mogoče zaobiti. Za izmenjavo šifrirnih ključev tehnologija uporablja posamezne fotone, katerih stanja se nepreklicno spremenijo, takoj ko jih nekdo poskuša "prebrati". Vsak poskus prestrezanja bo takoj odkrit in preprečen.
Rostelecom je v Rusiji vzpostavil eksperimentalno omrežje za prenos podatkov s kvantnim šifriranjem
5. junija 2019 je Rostelecom predstavil eksperimentalno omrežje za prenos podatkov s kvantnim šifriranjem. Prvič uporablja opremo in rešitve različnih proizvajalcev z organizacijo njihovega pravilnega medsebojnega delovanja po celotni poti prenosa podatkov. Prav tako ima prvič v državi takšno omrežje več vozlišč s tehnično sposobnostjo povezovanja številnih uporabnikov, ne glede na lokacijo njihovih pisarn in uporabljene kriptografske opreme s QKD (tehnologija kvantne distribucije ključev).
Pilotna mreža v Sankt Peterburgu vključuje vozlišča v laboratorijih Rostelecoma na nabrežju Sinopskaya, v inženirskem centru SafeNet na perspektivi Aptekarsky in v muzeju za komunikacije na pasu Pochtamtsky. Vsi so povezani med seboj s pomočjo hitrih vlakenskih optičnih linij Rostelecom. Za organizacijo zaščite prenosa informacij s pomočjo QKD sodelujejo samo domača oprema in rešitve - Sanktpeterburška nacionalna raziskovalna univerza informacijskih tehnologij, mehanike in optike (Univerza ITMO), Ruski kvantni center, T8, S-Terra. Večodično omrežje, predstavljeno v Sankt Peterburgu, ustvari več kot 2000 bitov tajnih ključnih informacij v 1 sekundi.
Rostelecom se že približno eno leto ukvarja s poglobljenim testiranjem opreme in rešitev domačih prodajalcev na področju kvantnih komunikacij. V celoti smo z rezultati zadovoljni, dokazujejo, da je uporaba KKK tehnično dostopna na obstoječi infrastrukturi Rostelecoma. Zdaj prehajamo na bistveno novo raven testiranja, ko se ustvari več vozliško omrežje z opremo različnih proizvajalcev. V takšnem omrežju je pomembno, da testiramo in prikažemo potencialnim strankam prototipe komercialnih storitev, na primer organizacijo zaščite hrbteničnih kanalov za prenos podatkov ali navidezna zasebna omrežja (VPN) z uporabo QKD. Mreža, ustvarjena v Sankt Peterburgu, bo uporabljena za testiranje prihodnjih komercialnih storitev, je dejal Boris Glazkov, podpredsednik za strateške pobude Rostelecoma.
Rostelecom pričakuje, da bo v prihodnjih dveh letih uvedel prve komercialne storitve z uporabo tehnologije kvantne distribucije ključev (QKD) - zagotavlja najvišjo stopnjo zaščite prenosa podatkov, saj temelji na osnovnih fizikalnih zakonih. To je izjavil predsednik podjetja Mihail Osejevski.
Strokovnjaki menijo, da kvantne komunikacije zagotavljajo najvišjo raven varnosti prenosa podatkov, ki je na voljo junija 2019. Tehnologija temelji na uporabi temeljnih zakonov kvantne fizike, ki jih ni mogoče zaobiti. Za izmenjavo šifrirnih ključev tehnologija uporablja posamezne fotone, katerih stanja se nepreklicno spremenijo, takoj ko jih nekdo poskuša "prebrati". Vsak poskus prestrezanja bo takoj odkrit in preprečen.
Preskusi sistema za kvantno zaščito prenosa podatkov na FOCL Rostelecoma
29. januarja 2019 je Rostelecom sporočil, da je uspešno zaključil drugo fazo testiranja domače opreme in rešitev za organizacijo kvantne zaščite prenosa podatkov na obstoječi optični komunikacijski liniji (FOCL). Udeleženci testa so bili Ruski kvantni center (RQC), QRate in S-Terra CSP.
Kvantna kriptografija še ni dosegla ravni praktične uporabe, vendar se ji je približala. Na svetu obstaja več organizacij, kjer potekajo aktivne raziskave na področju kvantne kriptografije. Med njimi so IBM, GAP-Optique, Mitsubishi, Toshiba, Nacionalni laboratorij Los Alamos, Kalifornijski tehnološki inštitut (Caltech), pa tudi mlado podjetje MagiQ in holding QinetiQ, ki ga podpira britansko ministrstvo za obrambo. Obseg udeležencev zajema tako največje svetovne institucije kot tudi mala zagonska podjetja, kar nam omogoča, da govorimo o začetnem obdobju oblikovanja tržnega segmenta, ko lahko oba sodelujeta pod enakimi pogoji.
Seveda je kvantna smer varovanja kriptografskih informacij zelo obetavna, saj kvantni zakoni omogočajo, da se metode varstva informacij dvignejo na kakovostno novo raven. Do danes že obstajajo izkušnje z ustvarjanjem in preizkušanjem računalniškega omrežja, zaščitenega s kvantno kriptografskimi metodami - edinega omrežja na svetu, ki ga ni mogoče zasukati.
Kvantno računalništvo ogroža kibernetsko varnost
Asimetrična kriptografija temelji na dveh ključih: ena lahko šifrira podatke, druga pa jo uporablja za dešifriranje. Teoretično bodo kvantni računalniki lahko težave reševali bistveno hitreje kot običajni računalniki in lahko bodo dešifrirali zasebne ključe. Glede na hitrost razvoja kvantnega računalništva bi se to lahko zgodilo v 5–10 letih.
S pojavom kvantnih računalnikov tradicionalno šifriranje ne bo več učinkovito. To pomeni, da bodo trpele vse dragocene informacije, posredovane v šifrirani obliki, ogrožene bodo bančne transakcije in kripto valute, napadalci bodo lahko dobili dostop do objektov kritične energije od koder koli po svetu itd. Kot je poudaril strokovnjak, bo ta težava prizadela ne le obveščevalno skupnost in strokovnjake s področja kibernetske varnosti, temveč tudi socialne platforme in sporočilce, kot je WhatsApp, ki uporabljajo ključe za avtorizacijo uporabnikov.
Standardizacija2019: NPK Kryptonit bo vodil razvoj postkvantnih kriptografskih standardov v Rusiji.
Voditelji kriptografskega laboratorija NPK Kryptonit bodo razvili osnutke nacionalnih standardov Ruske federacije, ki bodo opredelili postkvantne mehanizme zaščite kriptografskih informacij. Odločitev je bila sprejeta na seji tehničnega odbora za standardizacijo "Kriptografska zaščita informacij" (TC 26), o katerem so 19. novembra 2019 poročali v NPK "Kriptonite".
Kvantna kriptografija za mobilne naprave
Kvantna kriptografija je v teoriji izjemno zanesljiva metoda za zaščito komunikacijskih kanalov pred prisluškovanjem, vendar jo je v praksi še vedno precej težko izvajati. Na obeh koncih kanala mora biti nameščena kompleksna oprema - posamezni fotonski viri, kontrola polarizacije fotona in občutljivi detektorji. Za merjenje kota polarizacije fotonov je treba natančno vedeti, kako je oprema usmerjena na obeh koncih kanala. Zaradi tega kvantna kriptografija ni primerna za mobilne naprave.
Znanstveniki z univerze v Bristolu so predlagali shemo, v kateri je zapletena oprema potrebna samo za enega pogajalca. Drugi samo spremeni stanje fotonov, ki kodira te podatke, in jih pošlje nazaj. Oprema za to je mogoče namestiti v žepno napravo. Avtorji predlagajo tudi rešitev problema orientacije opreme. Meritve se izvajajo v naključnih smereh. Seznam navodil je mogoče objaviti odprto, pri dekodiranju pa se bodo upoštevali le sovpadajoči se napotki.