D'Quantum Kommunikatiouns Entreprise erstellt Verschlësselungsschlëssel Verdeelungssystemer. Hir Haaptfunktioun ass d'Onméiglechkeet vun "Wiertapping".
/Wikimedia/
Firwat gi Quantennetzwierker benotzt?
D'Date ginn als geschützt ugesinn wann hir Entschlësselungszäit däitlech méi wéi säin "Verfallsdatum" ass. Haut gëtt et méi schwéier dës Konditioun ze erfëllen - dat ass wéinst der Entwécklung vu Supercomputer. Virun e puer Joer huet e Stärekoup vun 80 Pentium 4-baséiert Computeren "meeschtert" () 1024-Bit RSA Verschlësselung an nëmmen 104 Stonnen.
Op engem Supercomputer wäert dës Zäit däitlech méi kuerz sinn, awer eng vun de Léisunge fir de Problem kéint en "absolut staarke Chiffer" sinn, de Konzept vun deem Shannon proposéiert huet. An esou Systemer gi Schlësselen fir all Message generéiert, wat de Risiko vun Offangen erhéicht.
Hei wäert eng nei Aart vu Kommunikatiounslinn zur Rettung kommen - Quantennetzwierker déi Daten (kryptographesch Schlësselen) iwwer eenzel Photonen iwwerdroen. Wann Dir probéiert e Signal z'ënnerscheeden, ginn dës Photonen zerstéiert, wat als Zeeche vun Andréngen an de Kanal déngt. Sou en Datenübertragungssystem gëtt vun enger klenger innovativer Entreprise op der ITMO University - Quantum Communications erstallt. Un der Spëtzt sinn den Arthur Gleim, Chef vum Quantum Information Laboratory, an de Sergei Kozlov, Direkter vum Internationalen Institut fir Photonik an Optoinformatik.
Wéi funktionéiert Technologie
Et baséiert op der Method vu Quantekommunikatioun op Säitfrequenzen. Seng Besonderheet ass datt eenzel Photonen net direkt vun der Quell emittéiert ginn. Si ginn op Säitfrequenzen duerchgefouert als Resultat vun der Phasemodulatioun vu klassesche Impulser. Den Intervall tëscht der Trägerfrequenz an der Ënnerfrequenz ass ongeféier 10-20 Auer. Dës Approche erlaabt Iech e Quantesignal iwwer 200 Meter mat enger Geschwindegkeet vu 400 Mbit/s ze iwwerdroen.
Et funktionnéiert wéi follegt: e spezielle Laser generéiert e Puls mat enger Wellelängt vun 1550 nm a schéckt en an en elektroopteschen Phasemodulator. No der Modulatioun erschéngen zwou Säitfrequenzen déi sech vum Carrier ënnerscheeden duerch de Betrag vum moduléierende Radiosignal.
Als nächst, mat Phaseverschiebungen, gëtt d'Signal bit-by-bit kodéiert an op d'Empfangssäit iwwerdroen. Wann et den Empfänger erreecht, extrahéiert de Spektralfilter d'Sidebandsignal (mat engem Photon Detektor), moduléiert nei Phas an entschlësselt d'Donnéeën.
D'Informatioun déi néideg ass fir eng sécher Verbindung opzebauen gëtt iwwer en oppene Kanal ausgetauscht. De "raw" Schlëssel gëtt gläichzäiteg an de Sender- a Empfangsmoduler generéiert. E Feelerrate gëtt dofir berechent, wat weist ob et e Versuch gouf fir de Reseau ofzelauschteren. Wann alles an der Rei ass, da ginn d'Feeler korrigéiert, an e geheime kryptographesche Schlëssel gëtt an de Sender- a Empfangsmoduler generéiert.
/PD
Wat bleift ze maachen
Trotz der theoretescher "Onhackbarkeet" vu Quantennetzwierker bidden se nach keen absolute kryptographesche Schutz. Ausrüstung huet e staarken Impakt op Sécherheet. Virun e puer Joer huet e Grupp vun Ingenieuren vun der University of Waterloo eng Schwachstelle entdeckt, déi et erlaabt Daten an engem Quantennetz ze interceptéieren. Et war verbonne mat der Méiglechkeet de Photodetektor ze "blenden". Wann Dir hell Liicht op den Detektor schéngt, gëtt et saturéiert a stoppt Photonen ze registréieren. Dann, andeems Dir d'Intensitéit vum Liicht ännert, kënnt Dir de Sensor kontrolléieren an de System narren.
Fir dëse Problem ze léisen, mussen d'Prinzipien vun der Operatioun vun den Empfänger geännert ginn. Et gëtt schonn e Schema fir geschützt Ausrüstung, déi onsensibel ass fir Attacken op Detektoren - dës Detektoren sinn einfach net dran abegraff. Awer sou Léisungen erhéijen d'Käschte fir Quantesystemer ëmzesetzen an sinn nach net iwwer de Laboratoire gaangen.
"Eis Team schafft och an dëser Richtung. Mir kooperéieren mat kanadesche Spezialisten an aner auslännesch a russesch Gruppen. Wa mir et fäerdeg bréngen Schwachstelle um Hardwareniveau zouzemaachen, da wäerte Quantennetzwierker verbreet ginn a wäerten en Testgrond ginn fir nei Technologien ze testen ", seet den Arthur Gleim.
Perspektiven
Ëmmer méi Hausfirmen weisen Interessi u Quanteléisungen. Nëmme Quantum Communications LLC liwwert Clienten all Joer fënnef Datenübertragungssystemer. Ee Set vun Ausrüstung, jee no der Gamme (vun 10 bis 200 km), kascht 10-12 Milliounen Rubelen. De Präis ass vergläichbar mat auslännesche Analoga mat méi bescheidenen Performanceparameter.
Dëst Joer krut Quantephysik Kommunikatioun Investitiounen am Betrag vun honnert Milliounen Rubelen. Dës Sue wäerten der Firma hëllefen de Produit op den internationale Maart ze bréngen. E puer vun hinnen ginn op d'Entwécklung vun Drëtt Partei Projeten. Besonnesch d'Schafung vu Quantekontrollsystemer fir verdeelt Datenzenteren. D'Team baséiert op modulare Systemer déi an existent IT Infrastruktur integréiert kënne ginn.
Quantephysik Daten Transmissioun Systemer wäert d'Basis vun enger neier Zort vun Infrastruktur an Zukunft ginn. SDN Netzwierker erschéngen déi Quante Schlësselverdeelungssystemer benotzen, gepaart mat traditioneller Verschlësselung fir Daten ze schützen.
Mathematesch Kryptografie wäert weider benotzt ginn fir Informatioun mat enger limitéierter Vertraulechkeetszäit ze schützen, a Quantemethoden fannen hir Nisch a Beräicher wou méi robust Dateschutz erfuerderlech ass.
An eisem Blog op Habré:
Source: will.com