Die Quantum Communications-onderneming skep enkripsiesleutelverspreidingstelsels. Hul hoofkenmerk is die onmoontlikheid van "afluistering".
/wikimedia/
Waarom word kwantumnetwerke gebruik?
Data word as beskerm beskou as die dekripsietyd daarvan die "vervaldatum" aansienlik oorskry. Vandag word dit moeiliker om aan hierdie voorwaarde te voldoen – dit is as gevolg van die ontwikkeling van superrekenaars. Net 'n paar jaar gelede het 'n groep van 80 Pentium 4-gebaseerde rekenaars "bemeester" () 1024-bis RSA-enkripsie in net 104 uur.
Op 'n superrekenaar sal hierdie tyd aansienlik korter wees, maar een van die oplossings vir die probleem kan 'n "absoluut sterk syfer" wees, waarvan die konsep deur Shannon voorgestel is. In sulke stelsels word sleutels vir elke boodskap gegenereer, wat die risiko van onderskepping verhoog.
Hier sal ’n nuwe soort kommunikasielyn tot die redding kom – kwantumnetwerke wat data (kriptografiese sleutels) met behulp van enkelfotone oordra. Wanneer 'n sein probeer onderskep word, word hierdie fotone vernietig, wat dien as 'n teken van indringing in die kanaal. So 'n data-oordragstelsel word geskep deur 'n klein innoverende onderneming by ITMO Universiteit - Quantum Communications. Aan die stuur is Arthur Gleim, hoof van die Quantum Information Laboratory, en Sergei Kozlov, direkteur van die International Institute of Photonics and Optoinformatics.
Hoe tegnologie werk
Dit is gebaseer op die metode van kwantumkommunikasie by syfrekwensies. Die eienaardigheid daarvan is dat enkele fotone nie direk deur die bron uitgestraal word nie. Hulle word na syfrekwensies gedra as gevolg van fasemodulasie van klassieke pulse. Die interval tussen die drafrekwensie en subfrekwensies is ongeveer 10–20 nm. Hierdie benadering laat jou toe om 'n kwantumsein oor 200 meter teen 'n spoed van 400 Mbit/s uit te saai.
Dit werk soos volg: 'n spesiale laser genereer 'n puls met 'n golflengte van 1550 nm en stuur dit na 'n elektro-optiese fasemodulator. Na modulasie verskyn twee syfrekwensies wat van die draer verskil deur die hoeveelheid van die modulerende radiosein.
Vervolgens, met behulp van faseverskuiwings, word die sein bietjie-vir-bietjie geënkodeer en na die ontvangkant oorgedra. Wanneer dit die ontvanger bereik, onttrek die spektrale filter die sybandsein (met 'n fotondetektor), herfasemoduleer en dekripteer die data.
Die inligting wat nodig is om 'n veilige verbinding te vestig, word oor 'n oop kanaal uitgeruil. Die "rou" sleutel word gelyktydig in die versend- en ontvangmodules gegenereer. 'n Foutkoers word daarvoor bereken, wat wys of daar 'n poging was om die netwerk af te luister. As alles in orde is, word die foute reggestel, en 'n geheime kriptografiese sleutel word in die versend- en ontvangmodules gegenereer.
/PD
Wat nog gedoen moet word
Ten spyte van die teoretiese "onhaakbaarheid" van kwantumnetwerke, bied hulle nog nie absolute kriptografiese beskerming nie. Toerusting het 'n sterk impak op veiligheid. 'n Paar jaar gelede het 'n groep ingenieurs van die Universiteit van Waterloo 'n kwesbaarheid ontdek wat kan toelaat dat data in 'n kwantumnetwerk onderskep word. Dit het geassosieer met die moontlikheid om die fotodetektor te “verblind”. As jy helder lig op die detektor skyn, word dit versadig en hou op om fotone te registreer. Dan, deur die intensiteit van die lig te verander, kan jy die sensor beheer en die stelsel flous.
Om hierdie probleem op te los, sal die beginsels van werking van ontvangers verander moet word. Daar is reeds 'n skema vir beskermde toerusting wat onsensitief is vir aanvalle op verklikkers – hierdie verklikkers is eenvoudig nie daarby ingesluit nie. Maar sulke oplossings verhoog die koste van die implementering van kwantumstelsels en het nog nie verder as die laboratorium gegaan nie.
“Ons span werk ook in hierdie rigting. Ons werk saam met Kanadese spesialiste en ander buitelandse en Russiese groepe. As ons dit regkry om kwesbaarhede op hardewarevlak te sluit, sal kwantumnetwerke wydverspreid raak en 'n toetsgrond word vir die toets van nuwe tegnologieë,” sê Arthur Gleim.
Vooruitsigte
Al hoe meer plaaslike maatskappye toon belangstelling in kwantumoplossings. Slegs Quantum Communications LLC verskaf jaarliks vyf data-oordragstelsels aan kliënte. Een stel toerusting, afhangende van die reikafstand (van 10 tot 200 km), kos 10-12 miljoen roebels. Die prys is vergelykbaar met buitelandse analoë met meer beskeie prestasieparameters.
Hierdie jaar het Quantum Communications beleggings in die bedrag van honderd miljoen roebels ontvang. Hierdie geld sal die maatskappy help om die produk na die internasionale mark te bring. Sommige van hulle gaan na die ontwikkeling van derdeparty-projekte. In die besonder, die skepping van kwantumbeheerstelsels vir verspreide datasentrums. Die span maak staat op modulêre stelsels wat in bestaande IT-infrastruktuur geïntegreer kan word.
Kwantumdata-oordragstelsels sal in die toekoms die basis van 'n nuwe soort infrastruktuur word. SDN-netwerke sal verskyn wat kwantumsleutelverspreidingstelsels gebruik wat met tradisionele enkripsie gepaard gaan om data te beskerm.
Wiskundige kriptografie sal steeds gebruik word om inligting met 'n beperkte vertroulikheidstydperk te beskerm, en kwantummetodes sal hul nis vind in gebiede waar meer robuuste databeskerming vereis word.
In ons blog oor Habré:
Bron: will.com