Quantum Communications müəssisəsi şifrələmə açarlarının paylama sistemləri yaradır. Onların əsas xüsusiyyəti “telsiz dinləmənin” qeyri-mümkünlüyüdür.
/Vikimedia/
Niyə kvant şəbəkələri istifadə olunur?
Şifrənin açılma müddəti “yaxşılıq müddətini” əhəmiyyətli dərəcədə üstələyirsə, məlumat qorunmuş sayılır. Bu gün bu şərti yerinə yetirmək çətinləşir - bu, superkompüterlərin inkişafı ilə bağlıdır. Cəmi bir neçə il əvvəl 80 Pentium 4 əsaslı kompüterdən ibarət klaster “mənimsəyib” () Cəmi 1024 saat ərzində 104-bit RSA şifrələmə.
Superkompüterdə bu müddət xeyli qısalacaq, lakin problemin həlli yollarından biri konsepsiyası Şennon tərəfindən təklif olunan “tamamilə güclü şifrə” ola bilər. Belə sistemlərdə hər mesaj üçün açarlar yaradılır ki, bu da ələ keçirmə riskini artırır.
Burada köməyə yeni rabitə xətti - tək fotonlardan istifadə edərək məlumatları (kriptoqrafik açarlar) ötürən kvant şəbəkələri gələcək. Siqnalın qarşısını almağa çalışarkən, bu fotonlar məhv edilir, bu da kanala müdaxilə əlaməti kimi xidmət edir. Belə bir məlumat ötürmə sistemi ITMO Universitetində kiçik innovativ müəssisə - Quantum Communications tərəfindən yaradılır. Sükan arxasında Kvant İnformasiya Laboratoriyasının rəhbəri Artur Qleym və Beynəlxalq Fotonika və Optoinformatika İnstitutunun direktoru Sergey Kozlovdur.
Texnologiya necə işləyir
Yan tezliklərdə kvant rabitəsi metoduna əsaslanır. Onun özəlliyi ondan ibarətdir ki, tək fotonlar mənbə tərəfindən birbaşa buraxılmır. Onlar klassik impulsların faza modulyasiyası nəticəsində yan tezliklərə aparılır. Daşıyıcı tezliyi ilə alt tezliklər arasındakı interval təxminən 10-20 pm-dir. Bu yanaşma 200 Mbit/s sürətlə 400 metrdən artıq kvant siqnalını yayımlamağa imkan verir.
O, aşağıdakı kimi işləyir: xüsusi lazer 1550 nm dalğa uzunluğunda nəbz yaradır və onu elektro-optik faza modulyatoruna göndərir. Modulyasiyadan sonra modulyasiya edən radio siqnalının miqdarı ilə daşıyıcıdan fərqlənən iki yan tezlik görünür.
Sonra, faza sürüşmələrindən istifadə edərək, siqnal bit-bit kodlanır və qəbul edən tərəfə ötürülür. Qəbulediciyə çatdıqda, spektral filtr yan zolaq siqnalını çıxarır (foton detektorundan istifadə etməklə), yenidən faza modulyasiya edir və məlumatları deşifrə edir.
Təhlükəsiz əlaqə yaratmaq üçün lazım olan məlumat açıq kanal vasitəsilə mübadilə edilir. “Xam” açarı ötürən və qəbul edən modullarda eyni vaxtda yaradılır. Bunun üçün xəta dərəcəsi hesablanır ki, bu da şəbəkəyə qulaq asmaq cəhdinin olub olmadığını göstərir. Hər şey qaydasındadırsa, o zaman səhvlər düzəldilir və ötürücü və qəbuledici modullarda gizli kriptoqrafik açar yaradılır.
/PD
Nə etmək qalır
Kvant şəbəkələrinin nəzəri “sındırma qabiliyyətinə” baxmayaraq, onlar hələ də mütləq kriptoqrafik qoruma təmin etmirlər. Avadanlıq təhlükəsizliyə güclü təsir göstərir. Bir neçə il əvvəl Vaterloo Universitetinin bir qrup mühəndisi məlumatların kvant şəbəkəsində ələ keçirilməsinə imkan yarada biləcək zəiflik aşkar ediblər. Bu, fotodetektorun "korlanması" ehtimalı ilə əlaqələndirildi. Detektora parlaq işıq saçarsanız, o, doymuş olur və fotonların qeydiyyatını dayandırır. Sonra işığın intensivliyini dəyişdirərək, sensoru idarə edə və sistemi aldada bilərsiniz.
Bu problemi həll etmək üçün qəbuledicilərin iş prinsipləri dəyişdirilməlidir. Artıq detektorlara hücumlara həssas olmayan qorunan avadanlıq üçün bir sxem var - bu detektorlar sadəcə ona daxil edilmir. Lakin bu cür həllər kvant sistemlərinin tətbiqi xərclərini artırır və hələ də laboratoriyadan kənara çıxmayıb.
“Bizim komandamız da bu istiqamətdə işləyir. Biz kanadalı mütəxəssislər və digər xarici və rus qrupları ilə əməkdaşlıq edirik. Əgər biz zəiflikləri aparat səviyyəsində bağlaya bilsək, onda kvant şəbəkələri geniş yayılacaq və yeni texnologiyaların sınaqdan keçirilməsi üçün sınaq meydançasına çevriləcək”, – Artur Qleym deyir.
Perspektivləri
Getdikcə daha çox yerli şirkət kvant həllərinə maraq göstərir. Yalnız Quantum Communications MMC müştərilərə hər il beş məlumat ötürmə sistemi təqdim edir. Bir avadanlıq dəsti, diapazondan (10 ilə 200 km arasında) 10-12 milyon rubla başa gəlir. Qiymət daha təvazökar performans parametrləri ilə xarici analoqlarla müqayisə edilə bilər.
Bu il Quantum Communications yüz milyon rubl məbləğində investisiya aldı. Bu pul şirkətə məhsulu beynəlxalq bazara çıxarmağa kömək edəcək. Onlardan bəziləri üçüncü tərəf layihələrinin inkişafına gedəcək. Xüsusilə, paylanmış məlumat mərkəzləri üçün kvant idarəetmə sistemlərinin yaradılması. Komanda mövcud İT infrastrukturuna inteqrasiya oluna bilən modul sistemlərə əsaslanır.
Kvant məlumat ötürmə sistemləri gələcəkdə yeni növ infrastrukturun əsasına çevriləcəkdir. Məlumatları qorumaq üçün ənənəvi şifrələmə ilə birləşdirilmiş kvant açar paylama sistemlərindən istifadə edən SDN şəbəkələri görünəcək.
Riyazi kriptoqrafiya məhdud məxfilik müddəti ilə məlumatı qorumaq üçün istifadə olunmağa davam edəcək və kvant metodları daha möhkəm məlumatların qorunması tələb olunan sahələrdə öz yerini tapacaq.
Habré-dəki bloqumuzda:
Mənbə: www.habr.com