ITMO ইউনিভার্সিটিতে কোয়ান্টাম কমিউনিকেশনস - আনহ্যাকেবল ডেটা ট্রান্সমিশন সিস্টেমের একটি প্রকল্প

কোয়ান্টাম কমিউনিকেশন এন্টারপ্রাইজ এনক্রিপশন কী ডিস্ট্রিবিউশন সিস্টেম তৈরি করে। তাদের প্রধান বৈশিষ্ট্য হল "ওয়্যারট্যাপিং" এর অসম্ভবতা।

রাম /উইকিমিডিয়া/ সিসি বাই-এসএ

কেন কোয়ান্টাম নেটওয়ার্ক ব্যবহার করা হচ্ছে?

ডেটা সুরক্ষিত বলে মনে করা হয় যদি এর ডিক্রিপশন সময় উল্লেখযোগ্যভাবে "মেয়াদ শেষ হওয়ার তারিখ" অতিক্রম করে। আজ, এই শর্তটি পূরণ করা আরও কঠিন হয়ে উঠছে - এটি সুপার কম্পিউটারের বিকাশের কারণে। মাত্র কয়েক বছর আগে, 80টি পেন্টিয়াম 4-ভিত্তিক কম্পিউটারের একটি ক্লাস্টার "মাস্টারড" (নিবন্ধে পৃষ্ঠা 6) 1024-বিট RSA এনক্রিপশন মাত্র 104 ঘন্টায়।

একটি সুপার কম্পিউটারে, এই সময়টি উল্লেখযোগ্যভাবে কম হবে, তবে সমস্যার সমাধানগুলির মধ্যে একটি হতে পারে একটি "একদম শক্তিশালী সাইফার", যার ধারণাটি শ্যানন দ্বারা প্রস্তাবিত হয়েছিল। এই ধরনের সিস্টেমে, প্রতিটি বার্তার জন্য কী তৈরি করা হয়, যা বাধার ঝুঁকি বাড়ায়।

এখানে, একটি নতুন ধরণের যোগাযোগ লাইন উদ্ধারে আসবে - কোয়ান্টাম নেটওয়ার্ক যা একক ফোটন ব্যবহার করে ডেটা (ক্রিপ্টোগ্রাফিক কী) প্রেরণ করে। একটি সংকেত আটকানোর চেষ্টা করার সময়, এই ফোটনগুলি ধ্বংস হয়ে যায়, যা চ্যানেলে অনুপ্রবেশের চিহ্ন হিসাবে কাজ করে। আইটিএমও ইউনিভার্সিটি - কোয়ান্টাম কমিউনিকেশনস-এর একটি ছোট উদ্ভাবনী উদ্যোগ এই ধরনের ডেটা ট্রান্সমিশন সিস্টেম তৈরি করছে। নেতৃত্বে আছেন কোয়ান্টাম ইনফরমেশন ল্যাবরেটরির প্রধান আর্থার গ্লেইম এবং ইন্টারন্যাশনাল ইনস্টিটিউট অফ ফটোনিক্স অ্যান্ড অপটোইনফরমেটিক্সের পরিচালক সের্গেই কোজলভ।

প্রযুক্তি কিভাবে কাজ করে

এটি পার্শ্ব ফ্রিকোয়েন্সিতে কোয়ান্টাম যোগাযোগের পদ্ধতির উপর ভিত্তি করে। এর বিশেষত্ব হল একক ফোটন সরাসরি উৎস দ্বারা নির্গত হয় না। ক্লাসিক্যাল ডালের ফেজ মড্যুলেশনের ফলে এগুলি সাইড ফ্রিকোয়েন্সিতে বাহিত হয়। ক্যারিয়ার ফ্রিকোয়েন্সি এবং সাবফ্রিকোয়েন্সির মধ্যে ব্যবধান প্রায় 10-20 pm। এই পদ্ধতিটি আপনাকে 200 Mbit/s গতিতে 400 মিটারের বেশি একটি কোয়ান্টাম সংকেত সম্প্রচার করতে দেয়।

এটি নিম্নরূপ কাজ করে: একটি বিশেষ লেজার 1550 এনএম তরঙ্গদৈর্ঘ্য সহ একটি পালস তৈরি করে এবং এটি একটি ইলেক্ট্রো-অপটিক্যাল ফেজ মডুলেটরে পাঠায়। মড্যুলেশনের পরে, দুটি সাইড ফ্রিকোয়েন্সি প্রদর্শিত হয় যা মডুলেটিং রেডিও সিগন্যালের পরিমাণ দ্বারা ক্যারিয়ার থেকে পৃথক।

এরপরে, ফেজ শিফট ব্যবহার করে, সিগন্যালটি বিট-বাই-বিট এনকোড করা হয় এবং রিসিভিং সাইডে প্রেরণ করা হয়। যখন এটি রিসিভারে পৌঁছায়, বর্ণালী ফিল্টার সাইডব্যান্ড সিগন্যাল বের করে (ফটোন ডিটেক্টর ব্যবহার করে), রি-ফেজ মড্যুলেট করে এবং ডেটা ডিক্রিপ্ট করে।

একটি নিরাপদ সংযোগ স্থাপনের জন্য প্রয়োজনীয় তথ্য একটি খোলা চ্যানেলের মাধ্যমে বিনিময় করা হয়। ট্রান্সমিটিং এবং রিসিভিং মডিউলে "কাঁচা" কী একই সাথে তৈরি হয়। এটির জন্য একটি ত্রুটির হার গণনা করা হয়, যা দেখায় যে নেটওয়ার্কটি ওয়্যারট্যাপ করার চেষ্টা করা হয়েছিল কিনা। যদি সবকিছু ঠিকঠাক থাকে তবে ত্রুটিগুলি সংশোধন করা হয় এবং প্রেরণ এবং গ্রহণকারী মডিউলগুলিতে একটি গোপন ক্রিপ্টোগ্রাফিক কী তৈরি করা হয়।

PxHere /পিডি

যা করা বাকি

কোয়ান্টাম নেটওয়ার্কগুলির তাত্ত্বিক "অনহ্যাকেবিলিটি" সত্ত্বেও, তারা এখনও নিখুঁত ক্রিপ্টোগ্রাফিক সুরক্ষা প্রদান করে না। সরঞ্জাম নিরাপত্তা একটি শক্তিশালী প্রভাব আছে. কয়েক বছর আগে, ওয়াটারলু বিশ্ববিদ্যালয়ের একদল প্রকৌশলী এমন একটি দুর্বলতা আবিষ্কার করেছিলেন যা কোয়ান্টাম নেটওয়ার্কে ডেটা আটকানোর অনুমতি দিতে পারে। এটি ফটোডিটেক্টরকে "অন্ধ" করার সম্ভাবনার সাথে যুক্ত ছিল। আপনি যদি ডিটেক্টরে উজ্জ্বল আলো জ্বালিয়ে দেন, তাহলে এটি স্যাচুরেটেড হয়ে যায় এবং ফোটন নিবন্ধন করা বন্ধ করে দেয়। তারপর, আলোর তীব্রতা পরিবর্তন করে, আপনি সেন্সর নিয়ন্ত্রণ করতে পারেন এবং সিস্টেমকে বোকা বানাতে পারেন।

এই সমস্যা সমাধানের জন্য, রিসিভার পরিচালনার নীতি পরিবর্তন করতে হবে। ইতিমধ্যেই সুরক্ষিত সরঞ্জামগুলির জন্য একটি স্কিম রয়েছে যা ডিটেক্টরগুলিতে আক্রমণের জন্য সংবেদনশীল নয় - এই ডিটেক্টরগুলি কেবল এতে অন্তর্ভুক্ত নয়। কিন্তু এই ধরনের সমাধানগুলি কোয়ান্টাম সিস্টেম বাস্তবায়নের খরচ বাড়ায় এবং এখনও পরীক্ষাগারের বাইরে যায় নি।

“আমাদের দলও এই দিকে কাজ করছে। আমরা কানাডিয়ান বিশেষজ্ঞ এবং অন্যান্য বিদেশী এবং রাশিয়ান গ্রুপের সাথে সহযোগিতা করি। যদি আমরা হার্ডওয়্যার স্তরে দুর্বলতাগুলি বন্ধ করতে পরিচালনা করি, তাহলে কোয়ান্টাম নেটওয়ার্কগুলি ব্যাপক হয়ে উঠবে এবং নতুন প্রযুক্তি পরীক্ষা করার জন্য একটি পরীক্ষার স্থল হয়ে উঠবে, "আর্থার গ্লেইম বলেছেন।

সম্ভাবনা

আরও বেশি দেশীয় কোম্পানি কোয়ান্টাম সমাধানে আগ্রহ দেখাচ্ছে। শুধুমাত্র কোয়ান্টাম কমিউনিকেশন এলএলসি গ্রাহকদের বছরে পাঁচটি ডেটা ট্রান্সমিশন সিস্টেম সরবরাহ করে। এক সেট সরঞ্জাম, পরিসরের উপর নির্ভর করে (10 থেকে 200 কিলোমিটার পর্যন্ত), খরচ 10-12 মিলিয়ন রুবেল। মূল্য আরো বিনয়ী কর্মক্ষমতা পরামিতি সঙ্গে বিদেশী analogues সঙ্গে তুলনীয়.

এই বছর, কোয়ান্টাম কমিউনিকেশন একশ মিলিয়ন রুবেল পরিমাণে বিনিয়োগ পেয়েছে। এই অর্থ কোম্পানিটিকে পণ্যটি আন্তর্জাতিক বাজারে আনতে সহায়তা করবে। তাদের মধ্যে কিছু তৃতীয় পক্ষের প্রকল্পের উন্নয়নে যাবে। বিশেষ করে, বিতরণ করা ডেটা সেন্টারের জন্য কোয়ান্টাম কন্ট্রোল সিস্টেম তৈরি করা। দলটি মডুলার সিস্টেমের উপর নির্ভর করে যা বিদ্যমান আইটি অবকাঠামোতে একত্রিত হতে পারে।

কোয়ান্টাম ডেটা ট্রান্সমিশন সিস্টেম ভবিষ্যতে একটি নতুন ধরনের অবকাঠামোর ভিত্তি হয়ে উঠবে। SDN নেটওয়ার্কগুলি উপস্থিত হবে যেগুলি ডেটা সুরক্ষিত করার জন্য ঐতিহ্যগত এনক্রিপশনের সাথে যুক্ত কোয়ান্টাম কী বিতরণ সিস্টেম ব্যবহার করে।

গাণিতিক ক্রিপ্টোগ্রাফি একটি সীমিত গোপনীয়তার সময়কালের সাথে তথ্য সুরক্ষার জন্য ব্যবহার করা অব্যাহত থাকবে এবং কোয়ান্টাম পদ্ধতিগুলি এমন এলাকায় তাদের কুলুঙ্গি খুঁজে পাবে যেখানে আরও শক্তিশালী ডেটা সুরক্ষা প্রয়োজন।

হাবরে আমাদের ব্লগে:

• একটি স্মার্ট স্টেথোস্কোপ হল ITMO ইউনিভার্সিটি এক্সিলারেটরের একটি স্টার্টআপ প্রকল্প
• কিভাবে ITMO বিশ্ববিদ্যালয় কাজ করে: সাইবার-ফিজিক্যাল সিস্টেমের আমাদের গবেষণাগারের একটি সফর
• একটি স্বাস্থ্যকর খাদ্যের জন্য একটি ককটেল - এটি ITMO ইউনিভার্সিটি এক্সিলারেটরের একটি স্টার্টআপ দ্বারা তৈরি করা হয়েছে৷

উত্স: www.habr.com