ITMO විශ්ව විද්‍යාලයේ ක්වොන්ටම් සන්නිවේදනය - හැක් කළ නොහැකි දත්ත සම්ප්‍රේෂණ පද්ධති ව්‍යාපෘතියකි

Quantum Communications ව්‍යවසාය සංකේතාංකන යතුරු බෙදාහැරීමේ පද්ධති නිර්මාණය කරයි. ඔවුන්ගේ ප්රධාන ලක්ෂණය වන්නේ "රැහැන් ටැප් කිරීම" කළ නොහැකි වීමයි.

ITMO විශ්ව විද්‍යාලයේ ක්වොන්ටම් සන්නිවේදනය - හැක් කළ නොහැකි දත්ත සම්ප්‍රේෂණ පද්ධති ව්‍යාපෘතියකි
රාම /විකිමීඩියා/ CC BY-SA

ක්වොන්ටම් ජාල භාවිතා කරන්නේ ඇයි?

එහි විකේතන කාලය සැලකිය යුතු ලෙස එහි "කල් ඉකුත් වීමේ දිනය" ඉක්මවා ගියහොත් දත්ත ආරක්ෂිත යැයි සැලකේ. අද, මෙම කොන්දේසිය සපුරාලීම වඩාත් අපහසු වෙමින් පවතී - මෙය සුපිරි පරිගණකවල දියුණුව නිසාය. මීට වසර කිහිපයකට පෙර, පෙන්ටියම් 80 මත පදනම් වූ පරිගණක 4 ක පොකුරක් “ප්‍රගුණ” විය (ලිපියේ 6 පිටුව) 1024-bit RSA සංකේතනය පැය 104 කින්.

සුපිරි පරිගණකයක, මෙම කාලය සැලකිය යුතු ලෙස කෙටි වනු ඇත, නමුත් ගැටලුවට විසඳුමක් එක් "පරම ශක්තිමත් කේතාංකයක්" විය හැකිය, එහි සංකල්පය ෂැනන් විසින් යෝජනා කරන ලදී. එවැනි පද්ධති තුළ, එක් එක් පණිවිඩ සඳහා යතුරු ජනනය කරනු ලබන අතර, එය බාධා කිරීමේ අවදානම වැඩි කරයි.

මෙහිදී, නව ආකාරයේ සන්නිවේදන මාර්ගයක් ගලවා ගැනීමට පැමිණෙනු ඇත - තනි ෆෝටෝන භාවිතයෙන් දත්ත (ගුප්ත ලේඛන යතුරු) සම්ප්රේෂණය කරන ක්වොන්ටම් ජාල. සංඥාවක් බාධා කිරීමට උත්සාහ කරන විට, මෙම ෆෝටෝන විනාශ වන අතර එය නාලිකාවට ඇතුල් වීමේ ලකුණක් ලෙස සේවය කරයි. එවැනි දත්ත සම්ප්‍රේෂණ පද්ධතියක් නිර්මාණය කරන්නේ ITMO විශ්වවිද්‍යාලයේ - Quantum Communications හි කුඩා නව්‍ය ව්‍යවසායයක් මගිනි. ක්වොන්ටම් තොරතුරු රසායනාගාරයේ ප්‍රධානී ආතර් ග්ලෙයිම් සහ ෆොටෝනික්ස් සහ ඔප්ටොඉන්ෆෝමැටික්ස් පිළිබඳ ජාත්‍යන්තර ආයතනයේ අධ්‍යක්ෂ සර්ජි කොස්ලොව් එහි ප්‍රධානියා වේ.

තාක්ෂණය ක්රියා කරන ආකාරය

එය පැති සංඛ්‍යාතවල ක්වොන්ටම් සන්නිවේදන ක්‍රමය මත පදනම් වේ. එහි විශේෂත්වය වන්නේ තනි ෆෝටෝන සෘජුවම ප්‍රභවයෙන් විමෝචනය නොවීමයි. සම්භාව්ය ස්පන්දනවල අදියර මොඩියුලේෂන් ප්රතිඵලයක් ලෙස ඒවා පැති සංඛ්යාත වෙත ගෙන යනු ලැබේ. වාහක සංඛ්‍යාතය සහ උප සංඛ්‍යාත අතර පරතරය ආසන්න වශයෙන් 10-20 pm වේ. මෙම ප්රවේශය ඔබට 200 Mbit / s වේගයකින් මීටර් 400 ට වැඩි ක්වොන්ටම් සංඥාවක් විකාශනය කිරීමට ඉඩ සලසයි.

එය පහත පරිදි ක්‍රියා කරයි: විශේෂ ලේසර් 1550 nm තරංග ආයාමයක් සහිත ස්පන්දනයක් ජනනය කර එය විද්‍යුත් දෘශ්‍ය ෆේස් මොඩියුලේටරයකට යවයි. මොඩියුලේෂන් කිරීමෙන් පසු, මොඩියුලේට් රේඩියෝ සංඥා ප්‍රමාණය අනුව වාහකයෙන් වෙනස් වන පැති සංඛ්‍යාත දෙකක් දිස්වේ.

මීලඟට, අදියර මාරු කිරීම් භාවිතා කරමින්, සංඥාව බිටු-බිට් කේතනය කර ලැබෙන පැත්තට සම්ප්රේෂණය වේ. එය ග්‍රාහකය වෙත ළඟා වූ විට, වර්ණාවලි පෙරහන පැති කලාප සංඥාව (ෆෝටෝන අනාවරකයක් භාවිතයෙන්) උපුටා ගනී, නැවත අදියර මොඩියුලේට් කර දත්ත විකේතනය කරයි.

ආරක්ෂිත සම්බන්ධතාවයක් ස්ථාපනය කිරීමට අවශ්ය තොරතුරු විවෘත නාලිකාවක් හරහා හුවමාරු වේ. "අමු" යතුර සම්ප්රේෂණය සහ ලැබීමේ මොඩියුලවල එකවරම ජනනය වේ. ඒ සඳහා දෝෂ අනුපාතයක් ගණනය කරනු ලැබේ, එයින් පෙන්නුම් කරන්නේ ජාලය රැහැන්ගත කිරීමට උත්සාහයක් තිබේද යන්නයි. සෑම දෙයක්ම පිළිවෙලට තිබේ නම්, දෝෂ නිවැරදි කර ඇති අතර, සම්ප්රේෂණය සහ ලැබීමේ මොඩියුලවල රහස් ගුප්තකේතන යතුරක් ජනනය වේ.

ITMO විශ්ව විද්‍යාලයේ ක්වොන්ටම් සන්නිවේදනය - හැක් කළ නොහැකි දත්ත සම්ප්‍රේෂණ පද්ධති ව්‍යාපෘතියකි
Px මෙහි /PD

කළ යුතු දේ

ක්වොන්ටම් ජාල වල න්‍යායික "නොහැකියාව" තිබියදීත්, ඒවා තවමත් නිරපේක්ෂ ගුප්තකේතන ආරක්ෂාවක් ලබා නොදේ. උපකරණ ආරක්ෂාව කෙරෙහි දැඩි බලපෑමක් ඇති කරයි. මීට වසර කිහිපයකට පෙර, වෝටර්ලූ විශ්ව විද්‍යාලයේ ඉංජිනේරුවන් පිරිසක් ක්වොන්ටම් ජාලයක් තුළ දත්ත ග්‍රහණය කර ගැනීමට ඉඩ සලසන අවදානමක් සොයා ගත්හ. එය photodetector "අන්ධ" කිරීමේ හැකියාව සමඟ සම්බන්ධ විය. ඔබ අනාවරකය මත දීප්තිමත් ආලෝකය බැබළෙන්නේ නම්, එය සංතෘප්ත වී ෆෝටෝන ලියාපදිංචි කිරීම නතර කරයි. එවිට, ආලෝකයේ තීව්රතාවය වෙනස් කිරීමෙන්, ඔබට සංවේදකය පාලනය කර පද්ධතිය රවටා ගත හැකිය.

මෙම ගැටළුව විසඳීම සඳහා, ග්රාහකයන් ක්රියාත්මක කිරීමේ මූලධර්ම වෙනස් කිරීමට සිදුවනු ඇත. අනාවරක වලට එල්ල වන ප්‍රහාර වලට සංවේදී නොවන ආරක්ෂිත උපකරණ සඳහා දැනටමත් යෝජනා ක්‍රමයක් ඇත - මෙම අනාවරක සරලව එයට ඇතුළත් නොවේ. නමුත් එවැනි විසඳුම් ක්වොන්ටම් පද්ධති ක්රියාත්මක කිරීමේ පිරිවැය වැඩි කරන අතර තවමත් රසායනාගාරයෙන් ඔබ්බට ගොස් නැත.

“අපේ කණ්ඩායමත් මේ පැත්තට වැඩ කරනවා. අපි කැනේඩියානු විශේෂඥයින් සහ අනෙකුත් විදේශීය සහ රුසියානු කණ්ඩායම් සමඟ සහයෝගයෙන් කටයුතු කරන්නෙමු. දෘඪාංග මට්ටමින් දුර්වලතා වසා දැමීමට අප සමත් වුවහොත්, ක්වොන්ටම් ජාල පුළුල් වන අතර නව තාක්ෂණයන් පරීක්ෂා කිරීම සඳහා පරීක්ෂණ භූමියක් බවට පත්වනු ඇත, ”ආතර් ග්ලයිම් පවසයි.

අනාගත බලාපොරොත්තු

වැඩි වැඩියෙන් දේශීය සමාගම් ක්වොන්ටම් විසඳුම් කෙරෙහි උනන්දුවක් දක්වයි. Quantum Communications LLC පමණක් වාර්ෂිකව දත්ත සම්ප්‍රේෂණ පද්ධති පහක් පාරිභෝගිකයින්ට සපයයි. එක් උපකරණ කට්ටලයක්, පරාසය අනුව (කිලෝමීටර් 10 සිට 200 දක්වා), රුබල් මිලියන 10-12 ක් වැය වේ. මිල වඩා නිහතමානී කාර්ය සාධන පරාමිතීන් සහිත විදේශීය ඇනලොග් සමඟ සැසඳිය හැකිය.

මේ වසරේ Quantum Communications සමාගමට රුපියල් මිලියන සියයක ආයෝජන ලැබී ඇත. නිෂ්පාදිතය ජාත්‍යන්තර වෙළඳපොළට ගෙන ඒමට මෙම මුදල සමාගමට උපකාරී වේ. ඔවුන්ගෙන් සමහරක් තුන්වන පාර්ශ්ව ව්යාපෘති සංවර්ධනය කිරීමට යයි. විශේෂයෙන්ම බෙදා හරින ලද දත්ත මධ්යස්ථාන සඳහා ක්වොන්ටම් පාලන පද්ධති නිර්මාණය කිරීම. කණ්ඩායම දැනට පවතින තොරතුරු තාක්ෂණ යටිතල පහසුකම්වලට ඒකාබද්ධ කළ හැකි මොඩියුලර් පද්ධති මත රඳා පවතී.

ක්වොන්ටම් දත්ත සම්ප්‍රේෂණ පද්ධති අනාගතයේදී නව ආකාරයේ යටිතල පහසුකම්වල පදනම බවට පත්වනු ඇත. දත්ත ආරක්‍ෂා කිරීම සඳහා සාම්ප්‍රදායික සංකේතනය සමඟ යුගල කරන ලද ක්වොන්ටම් යතුරු බෙදා හැරීමේ පද්ධති භාවිතා කරන SDN ජාල දිස්වනු ඇත.

සීමිත රහස්‍ය කාල සීමාවක් සමඟ තොරතුරු ආරක්ෂා කිරීම සඳහා ගණිතමය ගුප්තකේතනය දිගටම භාවිතා කරනු ඇති අතර, වඩාත් ශක්තිමත් දත්ත ආරක්ෂාවක් අවශ්‍ය ප්‍රදේශවල ක්වොන්ටම් ක්‍රම ඔවුන්ගේ නිකේතනය සොයා ගනු ඇත.

Habré හි අපගේ බ්ලොග් අඩවියේ:

මූලාශ්රය: www.habr.com

අදහස් එක් කරන්න