ക്വാണ്ടം കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻസ് എന്റർപ്രൈസ് എൻക്രിപ്ഷൻ കീ വിതരണ സംവിധാനങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു. അവരുടെ പ്രധാന സവിശേഷത "വയർ ടാപ്പിംഗ്" അസാധ്യമാണ്.
/വിക്കിമീഡിയ/
എന്തുകൊണ്ടാണ് ക്വാണ്ടം നെറ്റ്‌വർക്കുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നത്?
ഡീക്രിപ്ഷൻ സമയം അതിന്റെ "കാലഹരണപ്പെടൽ തീയതി" കവിയുന്നുവെങ്കിൽ, ഡാറ്റ പരിരക്ഷിതമായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു. ഇന്ന്, ഈ അവസ്ഥ നിറവേറ്റുന്നത് കൂടുതൽ ബുദ്ധിമുട്ടാണ് - ഇത് സൂപ്പർ കമ്പ്യൂട്ടറുകളുടെ വികസനം മൂലമാണ്. കുറച്ച് വർഷങ്ങൾക്ക് മുമ്പ്, 80 പെന്റിയം 4 അധിഷ്ഠിത കമ്പ്യൂട്ടറുകളുടെ ഒരു ക്ലസ്റ്റർ "മാസ്റ്റേഴ്സ്" () വെറും 1024 മണിക്കൂറിനുള്ളിൽ 104-ബിറ്റ് RSA എൻക്രിപ്ഷൻ.
ഒരു സൂപ്പർ കമ്പ്യൂട്ടറിൽ, ഈ സമയം ഗണ്യമായി കുറയും, പക്ഷേ പ്രശ്നത്തിനുള്ള പരിഹാരങ്ങളിലൊന്ന് "തികച്ചും ശക്തമായ സൈഫർ" ആയിരിക്കാം, ഇതിന്റെ ആശയം ഷാനൻ നിർദ്ദേശിച്ചു. അത്തരം സിസ്റ്റങ്ങളിൽ, ഓരോ സന്ദേശത്തിനും കീകൾ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നു, ഇത് തടസ്സപ്പെടുത്താനുള്ള സാധ്യത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.
ഇവിടെ, ഒരു പുതിയ തരം ആശയവിനിമയ ലൈൻ രക്ഷാപ്രവർത്തനത്തിലേക്ക് വരും - ഒറ്റ ഫോട്ടോണുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ഡാറ്റ (ക്രിപ്റ്റോഗ്രാഫിക് കീകൾ) കൈമാറുന്ന ക്വാണ്ടം നെറ്റ്‌വർക്കുകൾ. ഒരു സിഗ്നലിനെ തടസ്സപ്പെടുത്താൻ ശ്രമിക്കുമ്പോൾ, ഈ ഫോട്ടോണുകൾ നശിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു, ഇത് ചാനലിലേക്കുള്ള നുഴഞ്ഞുകയറ്റത്തിന്റെ അടയാളമായി വർത്തിക്കുന്നു. ITMO യൂണിവേഴ്സിറ്റിയിലെ ഒരു ചെറിയ നൂതന സംരംഭം - ക്വാണ്ടം കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻസ് ആണ് ഇത്തരമൊരു ഡാറ്റാ ട്രാൻസ്മിഷൻ സംവിധാനം സൃഷ്ടിക്കുന്നത്. ക്വാണ്ടം ഇൻഫർമേഷൻ ലബോറട്ടറിയുടെ തലവൻ ആർതർ ഗ്ലീം, ഇന്റർനാഷണൽ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് ഫോട്ടോണിക്‌സ് ആൻഡ് ഒപ്‌ടോഇൻഫോർമാറ്റിക്‌സിന്റെ ഡയറക്ടർ സെർജി കോസ്‌ലോവ് എന്നിവരാണ് ചുക്കാൻ പിടിക്കുന്നത്.
സാങ്കേതികവിദ്യ എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു
സൈഡ് ഫ്രീക്വൻസികളിലെ ക്വാണ്ടം ആശയവിനിമയ രീതിയെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ് ഇത്. ഒറ്റ ഫോട്ടോണുകൾ ഉറവിടത്തിൽ നിന്ന് നേരിട്ട് പുറപ്പെടുവിക്കുന്നില്ല എന്നതാണ് ഇതിന്റെ പ്രത്യേകത. ക്ലാസിക്കൽ പൾസുകളുടെ ഘട്ടം മോഡുലേഷന്റെ ഫലമായി അവ സൈഡ് ഫ്രീക്വൻസികളിലേക്ക് കൊണ്ടുപോകുന്നു. കാരിയർ ഫ്രീക്വൻസിയും സബ് ഫ്രീക്വൻസിയും തമ്മിലുള്ള ഇടവേള ഏകദേശം 10-20 pm ആണ്. 200 Mbit/s വേഗതയിൽ 400 മീറ്ററിൽ കൂടുതൽ ക്വാണ്ടം സിഗ്നൽ പ്രക്ഷേപണം ചെയ്യാൻ ഈ സമീപനം നിങ്ങളെ അനുവദിക്കുന്നു.
ഇത് ഇനിപ്പറയുന്ന രീതിയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു: ഒരു പ്രത്യേക ലേസർ 1550 nm തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള ഒരു പൾസ് സൃഷ്ടിക്കുകയും അത് ഒരു ഇലക്ട്രോ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫേസ് മോഡുലേറ്ററിലേക്ക് അയയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. മോഡുലേഷനുശേഷം, മോഡുലേറ്റിംഗ് റേഡിയോ സിഗ്നലിന്റെ അളവനുസരിച്ച് കാരിയറിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായ രണ്ട് സൈഡ് ഫ്രീക്വൻസികൾ ദൃശ്യമാകുന്നു.
അടുത്തതായി, ഘട്ടം ഷിഫ്റ്റുകൾ ഉപയോഗിച്ച്, സിഗ്നൽ ബിറ്റ്-ബൈ-ബിറ്റ് എൻകോഡ് ചെയ്യുകയും സ്വീകരിക്കുന്ന വശത്തേക്ക് കൈമാറുകയും ചെയ്യുന്നു. അത് റിസീവറിൽ എത്തുമ്പോൾ, സ്പെക്ട്രൽ ഫിൽട്ടർ സൈഡ്ബാൻഡ് സിഗ്നൽ (ഫോട്ടോൺ ഡിറ്റക്ടർ ഉപയോഗിച്ച്) എക്‌സ്‌ട്രാക്റ്റ് ചെയ്യുന്നു, റീ-ഫേസ് മോഡുലേറ്റ് ചെയ്യുകയും ഡാറ്റ ഡീക്രിപ്റ്റ് ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു.
ഒരു സുരക്ഷിത കണക്ഷൻ സ്ഥാപിക്കുന്നതിന് ആവശ്യമായ വിവരങ്ങൾ ഒരു തുറന്ന ചാനലിലൂടെ കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. പ്രക്ഷേപണത്തിലും സ്വീകരിക്കുന്ന മൊഡ്യൂളുകളിലും ഒരേസമയം "റോ" കീ ജനറേറ്റുചെയ്യുന്നു. അതിനായി ഒരു പിശക് നിരക്ക് കണക്കാക്കുന്നു, ഇത് നെറ്റ്‌വർക്ക് വയർടാപ്പ് ചെയ്യാൻ ശ്രമിച്ചിട്ടുണ്ടോ എന്ന് കാണിക്കുന്നു. എല്ലാം ക്രമത്തിലാണെങ്കിൽ, പിശകുകൾ ശരിയാക്കുകയും പ്രക്ഷേപണം ചെയ്യുന്നതും സ്വീകരിക്കുന്നതുമായ മൊഡ്യൂളുകളിൽ ഒരു രഹസ്യ ക്രിപ്റ്റോഗ്രാഫിക് കീ സൃഷ്ടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
/പി.ഡി
ഇനി എന്താണ് ചെയ്യേണ്ടത്
ക്വാണ്ടം നെറ്റ്‌വർക്കുകളുടെ സൈദ്ധാന്തിക "അൺഹാക്കബിലിറ്റി" ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും, അവ ഇതുവരെ സമ്പൂർണ്ണ ക്രിപ്റ്റോഗ്രാഫിക് പരിരക്ഷ നൽകുന്നില്ല. ഉപകരണങ്ങൾ സുരക്ഷയിൽ ശക്തമായ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു. കുറച്ച് വർഷങ്ങൾക്ക് മുമ്പ്, വാട്ടർലൂ സർവകലാശാലയിലെ ഒരു കൂട്ടം എഞ്ചിനീയർമാർ ഒരു ക്വാണ്ടം നെറ്റ്‌വർക്കിൽ ഡാറ്റ തടസ്സപ്പെടുത്താൻ അനുവദിക്കുന്ന ഒരു അപകടസാധ്യത കണ്ടെത്തി. ഫോട്ടോഡിറ്റക്ടറെ "അന്ധമാക്കാനുള്ള" സാധ്യതയുമായി ഇത് ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. നിങ്ങൾ ഡിറ്റക്ടറിൽ തെളിച്ചമുള്ള പ്രകാശം പ്രകാശിപ്പിക്കുകയാണെങ്കിൽ, അത് പൂരിതമാവുകയും ഫോട്ടോണുകൾ രജിസ്റ്റർ ചെയ്യുന്നത് നിർത്തുകയും ചെയ്യും. തുടർന്ന്, പ്രകാശത്തിന്റെ തീവ്രത മാറ്റുന്നതിലൂടെ, നിങ്ങൾക്ക് സെൻസർ നിയന്ത്രിക്കാനും സിസ്റ്റത്തെ കബളിപ്പിക്കാനും കഴിയും.
ഈ പ്രശ്നം പരിഹരിക്കാൻ, റിസീവറുകളുടെ പ്രവർത്തന തത്വങ്ങൾ മാറ്റേണ്ടതുണ്ട്. ഡിറ്റക്ടറുകളിലെ ആക്രമണങ്ങളോട് സംവേദനക്ഷമതയില്ലാത്ത സംരക്ഷിത ഉപകരണങ്ങൾക്കായി ഇതിനകം ഒരു സ്കീം ഉണ്ട് - ഈ ഡിറ്റക്ടറുകൾ അതിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയിട്ടില്ല. എന്നാൽ അത്തരം പരിഹാരങ്ങൾ ക്വാണ്ടം സംവിധാനങ്ങൾ നടപ്പിലാക്കുന്നതിനുള്ള ചെലവ് വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ഇതുവരെ ലബോറട്ടറിക്ക് അപ്പുറം പോയിട്ടില്ല.
“ഞങ്ങളുടെ ടീമും ഈ ദിശയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു. ഞങ്ങൾ കനേഡിയൻ സ്പെഷ്യലിസ്റ്റുകളുമായും മറ്റ് വിദേശ, റഷ്യൻ ഗ്രൂപ്പുകളുമായും സഹകരിക്കുന്നു. ഹാർഡ്‌വെയർ തലത്തിലെ കേടുപാടുകൾ അടയ്ക്കാൻ ഞങ്ങൾക്ക് കഴിഞ്ഞാൽ, ക്വാണ്ടം നെറ്റ്‌വർക്കുകൾ വ്യാപകമാവുകയും പുതിയ സാങ്കേതികവിദ്യകൾ പരീക്ഷിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പരീക്ഷണ കേന്ദ്രമായി മാറുകയും ചെയ്യും, ”ആർതർ ഗ്ലീം പറയുന്നു.
പ്രോസ്പെക്റ്റ്സ്
കൂടുതൽ കൂടുതൽ ആഭ്യന്തര കമ്പനികൾ ക്വാണ്ടം പരിഹാരങ്ങളിൽ താൽപ്പര്യം കാണിക്കുന്നു. ക്വാണ്ടം കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻസ് LLC മാത്രമാണ് ഉപഭോക്താക്കൾക്ക് പ്രതിവർഷം അഞ്ച് ഡാറ്റാ ട്രാൻസ്മിഷൻ സംവിധാനങ്ങൾ നൽകുന്നത്. ഒരു സെറ്റ് ഉപകരണങ്ങൾ, ശ്രേണിയെ ആശ്രയിച്ച് (10 മുതൽ 200 കിലോമീറ്റർ വരെ), 10-12 ദശലക്ഷം റുബിളാണ് വില. കൂടുതൽ മിതമായ പ്രകടന പാരാമീറ്ററുകളുള്ള വിദേശ അനലോഗുകളുമായി വില താരതമ്യപ്പെടുത്താവുന്നതാണ്.
ഈ വർഷം, ക്വാണ്ടം കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻസിന് നൂറ് ദശലക്ഷം റുബിളിന്റെ നിക്ഷേപം ലഭിച്ചു. അന്താരാഷ്ട്ര വിപണിയിൽ ഉൽപ്പന്നം എത്തിക്കാൻ ഈ തുക കമ്പനിയെ സഹായിക്കും. അവയിൽ ചിലത് മൂന്നാം കക്ഷി പദ്ധതികളുടെ വികസനത്തിന് പോകും. പ്രത്യേകിച്ചും, വിതരണം ചെയ്ത ഡാറ്റാ സെന്ററുകൾക്കായി ക്വാണ്ടം നിയന്ത്രണ സംവിധാനങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കൽ. നിലവിലുള്ള ഐടി ഇൻഫ്രാസ്ട്രക്ചറിലേക്ക് സംയോജിപ്പിക്കാൻ കഴിയുന്ന മോഡുലാർ സിസ്റ്റങ്ങളെയാണ് ടീം ആശ്രയിക്കുന്നത്.
ക്വാണ്ടം ഡാറ്റാ ട്രാൻസ്മിഷൻ സംവിധാനങ്ങൾ ഭാവിയിൽ ഒരു പുതിയ തരം ഇൻഫ്രാസ്ട്രക്ചറിന്റെ അടിസ്ഥാനമായി മാറും. ഡാറ്റ പരിരക്ഷിക്കുന്നതിനായി പരമ്പരാഗത എൻക്രിപ്ഷനുമായി ജോടിയാക്കിയ ക്വാണ്ടം കീ വിതരണ സംവിധാനങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന SDN നെറ്റ്‌വർക്കുകൾ ദൃശ്യമാകും.
പരിമിതമായ രഹസ്യാത്മകത കാലയളവിൽ വിവരങ്ങൾ പരിരക്ഷിക്കുന്നതിന് ഗണിതശാസ്ത്ര ക്രിപ്‌റ്റോഗ്രഫി ഉപയോഗിക്കുന്നത് തുടരും, കൂടാതെ കൂടുതൽ ശക്തമായ ഡാറ്റാ പരിരക്ഷ ആവശ്യമുള്ള മേഖലകളിൽ ക്വാണ്ടം രീതികൾ അവയുടെ സ്ഥാനം കണ്ടെത്തും.
ഹബ്രെയിലെ ഞങ്ങളുടെ ബ്ലോഗിൽ:
അവലംബം: www.habr.com