Ndërmarrja Quantum Communications krijon sisteme të shpërndarjes së çelësave të enkriptimit. Karakteristika kryesore e tyre është pamundësia e “përgjimit”.
/Wikimedia/
Pse po përdoren rrjetet kuantike?
Të dhënat konsiderohen të mbrojtura nëse koha e deshifrimit të tyre tejkalon ndjeshëm "datën e skadimit". Sot po bëhet më e vështirë përmbushja e këtij kushti – kjo për shkak të zhvillimit të superkompjuterëve. Vetëm pak vite më parë, një grup prej 80 kompjuterësh me bazë Pentium 4 "të zotëruar" () Kriptimi RSA 1024-bit në vetëm 104 orë.
Në një superkompjuter, kjo kohë do të jetë dukshëm më e shkurtër, por një nga zgjidhjet e problemit mund të jetë një "shifr absolutisht i fortë", koncepti i të cilit u propozua nga Shannon. Në sisteme të tilla, çelësat gjenerohen për çdo mesazh, gjë që rrit rrezikun e përgjimit.
Këtu, një lloj i ri i linjës së komunikimit do të vijë në shpëtim - rrjetet kuantike që transmetojnë të dhëna (çelësat kriptografikë) duke përdorur fotone të vetme. Kur përpiqeni të kapni një sinjal, këto fotone shkatërrohen, gjë që shërben si një shenjë e ndërhyrjes në kanal. Një sistem i tillë i transmetimit të të dhënave po krijohet nga një ndërmarrje e vogël inovative në Universitetin ITMO - Quantum Communications. Në krye janë Arthur Gleim, kreu i Laboratorit të Informacionit Kuantik dhe Sergei Kozlov, drejtor i Institutit Ndërkombëtar të Fotonikës dhe Optoinformatikës.
Si funksionon teknologjia
Ai bazohet në metodën e komunikimit kuantik në frekuencat anësore. E veçanta e saj është se fotonet e vetme nuk emetohen drejtpërdrejt nga burimi. Ato barten në frekuenca anësore si rezultat i modulimit fazor të pulseve klasike. Intervali midis frekuencës së bartësit dhe nënfrekuencave është afërsisht 10-20 pasdite. Kjo qasje ju lejon të transmetoni një sinjal kuantik mbi 200 metra me një shpejtësi prej 400 Mbit/s.
Funksionon si më poshtë: një lazer special gjeneron një impuls me një gjatësi vale 1550 nm dhe e dërgon atë në një modulator fazor elektro-optik. Pas modulimit, shfaqen dy frekuenca anësore që ndryshojnë nga bartësi për nga sasia e sinjalit radio modulues.
Më pas, duke përdorur ndërrime fazore, sinjali kodohet pak nga pak dhe transmetohet në anën marrëse. Kur arrin te marrësi, filtri spektral nxjerr sinjalin e brezit anësor (duke përdorur një detektor fotoni), rifazon modulon dhe deshifron të dhënat.
Informacioni i nevojshëm për të krijuar një lidhje të sigurt shkëmbehet përmes një kanali të hapur. Çelësi "i papërpunuar" gjenerohet njëkohësisht në modulet transmetuese dhe marrëse. Për të llogaritet një shkallë gabimi, e cila tregon nëse ka pasur një përpjekje për të përgjuar rrjetin. Nëse gjithçka është në rregull, atëherë gabimet korrigjohen dhe një çelës sekret kriptografik gjenerohet në modulet transmetuese dhe marrëse.
/PD
Çfarë mbetet për t'u bërë
Megjithë "pahakueshmërinë" teorike të rrjeteve kuantike, ato ende nuk ofrojnë mbrojtje kriptografike absolute. Pajisjet kanë një ndikim të fortë në siguri. Disa vjet më parë, një grup inxhinierësh nga Universiteti i Waterloo zbuluan një dobësi që mund të lejonte përgjimin e të dhënave në një rrjet kuantik. Ajo shoqërohej me mundësinë e "verbimit" të fotodetektorit. Nëse ndriçoni dritë të ndritshme në detektor, ai bëhet i ngopur dhe ndalon regjistrimin e fotoneve. Pastaj, duke ndryshuar intensitetin e dritës, mund të kontrolloni sensorin dhe të mashtroni sistemin.
Për të zgjidhur këtë problem, parimet e funksionimit të marrësve do të duhet të ndryshohen. Ekziston tashmë një skemë për pajisjet e mbrojtura që është e pandjeshme ndaj sulmeve ndaj detektorëve - këta detektorë thjesht nuk përfshihen në të. Por zgjidhje të tilla rrisin koston e zbatimit të sistemeve kuantike dhe nuk kanë shkuar ende përtej laboratorit.
“Ekipi ynë po punon edhe në këtë drejtim. Ne bashkëpunojmë me specialistë kanadezë dhe grupe të tjera të huaja dhe ruse. Nëse arrijmë të mbyllim dobësitë në nivelin e harduerit, atëherë rrjetet kuantike do të përhapen dhe do të bëhen një terren testimi për testimin e teknologjive të reja”, thotë Arthur Gleim.
Perspektivat
Gjithnjë e më shumë kompani vendase po tregojnë interes për zgjidhjet kuantike. Vetëm Quantum Communications LLC furnizon klientët me pesë sisteme të transmetimit të të dhënave çdo vit. Një grup pajisjesh, në varësi të diapazonit (nga 10 në 200 km), kushton 10-12 milion rubla. Çmimi është i krahasueshëm me analogët e huaj me parametra më modeste të performancës.
Këtë vit, Quantum Communications mori investime në shumën prej njëqind milion rubla. Këto para do ta ndihmojnë kompaninë të sjellë produktin në tregun ndërkombëtar. Disa prej tyre do të shkojnë në zhvillimin e projekteve të palëve të treta. Në veçanti, krijimi i sistemeve të kontrollit kuantik për qendrat e të dhënave të shpërndara. Ekipi mbështetet në sisteme modulare që mund të integrohen në infrastrukturën ekzistuese të TI-së.
Sistemet kuantike të transmetimit të të dhënave do të bëhen baza e një lloji të ri të infrastrukturës në të ardhmen. Do të shfaqen rrjetet SDN që përdorin sisteme të shpërndarjes kuantike të çelësave të çiftuar me kriptim tradicional për të mbrojtur të dhënat.
Kriptografia matematikore do të vazhdojë të përdoret për të mbrojtur informacionin me një periudhë të kufizuar konfidencialiteti dhe metodat kuantike do të gjejnë vendin e tyre në zonat ku kërkohet mbrojtje më e fortë e të dhënave.
Në blogun tonë në Habré:
Burimi: www.habr.com