Anton Kozubov mori pjesë në episodin e tretë, grup teorik . Ne diskutuam punën e tij dhe specifikat e industrisë.
Versioni audio: · · · · .
Në foto:
Disa fjalë për specifikat e industrisë
Kodi i kohës -
: Me sa di unë, ju merreni me tema shumë të specializuara.
Anton: Po, ekziston një mendim i tillë, por ne po mundohemi të kalojmë në gjëra më themelore. Edhe pse gjithnjë e më shumë njerëz janë të interesuar në fushën e kriptografisë kuantike, ajo nuk është fusha më e nxehtë e shkencës. Këtu ka një themel të mirë, por teknologjia tashmë ka arritur në fazën inxhinierike të zhvillimit.
Gjithçka filloi të zhvillohej në vitet 80 të shekullit të kaluar, dhe sipas standardeve shkencore, ka kaluar mjaft kohë. Shkencëtarët kanë kaluar nga teoria dhe eksperimentet në modele aktuale dhe pajisje plotësisht funksionale. Sisteme të tilla kanë ekzistuar prej kohësh në Zvicër, ku operon ID Quantique. Ata filluan në 2005 ose 2006, dhe këtë dekadë filluan të furnizonin sisteme kriptografie kuantike për bankat zvicerane dhe austriake. Kjo nuk është më teknologjia e së ardhmes.
Mbeten ende shumë pyetje për sa i përket vërtetimit të fshehtësisë së sistemeve të tilla. Kjo është ajo që ne bëjmë më shumë në këtë fushë. Por parimet bazë tashmë janë konstatuar.
Dmitri: A mund të na thoni çfarë i shtyu specialistët të studionin në detaje këtë fushë? Si i përshkruan ata problemet dhe sfidat fillestare me të cilat u përballën?
Anton: Është një histori qesharake. Siç ndodh gjithmonë në shkencë, ne filluam të studiojmë temën thjesht sepse u bë interesante. Nuk kishte asnjë qëllim të veçantë. Në atë kohë besohej se kjo ishte një metodë absolutisht e sigurt e transmetimit të të dhënave dhe në atë kohë ishte vërtet e avancuar. Tema e sigurisë së informacionit u bë gjithnjë e më e rëndësishme, por përveç kësaj, ne gjithashtu arritëm në përfundimin se është e mundur të krijohet një lloj i ri kompjuteri duke përdorur efekte të ndryshme kuantike. Ata kanë aftësi mjaft interesante, duke përfshirë aftësinë për të thyer kriptografinë ekzistuese.
Dmitri: Çështjet e mbrojtjes kanë lindur më parë, për shembull, gjatë Luftës së Ftohtë. Por a ishte fillimi i kësaj industrie afër shfaqjes së rrjeteve relativisht masive?
Anton: Ke te drejte. Mund ta shikoni edhe nga ky këndvështrim. Por gjëja qesharake është se fusha e kriptografisë kuantike u zbulua nga dy persona që kishin lidhje më shumë me fushën e IT. Ata prezantuan punën e tyre të parë, e cila përshkruante parimet bazë, në një konferencë IT. Pra, po, vjen prej andej.
Dmitri: Si u futët në këtë fushë? Cili ishte motivimi juaj?
Anton: Sinqerisht, ishte e ngjashme - ishte interesante. Por fillimisht nuk u futa në kriptografinë kuantike. Filloi me . Doli që problemet në këtë temë doli të mos ishin aq të rëndësishme për nevojat e laboratorit, kështu që kalova në kriptografinë kuantike. Por të bësh vetëm një gjë nuk është veçanërisht interesante, dhe ka gjithashtu shumë fusha të ndërlidhura, kështu që nuk mund të flasim për natyrën shumë të specializuar të aktiviteteve tona.
Mundësi për shkencëtarë nga fusha të ngjashme
Kodi i kohës -
Dmitri: Mbi mund të themi se një rreth mjaft i kufizuar njerëzish janë të përfshirë në këtë temë. A mund të vlerësoni numrin e specialistëve në fushën tuaj? Apo është ende një klub shumë i mbyllur?
Anton: Është e mbyllur, por vetëm në pjesën relativisht elitare të saj. Ka shumë njerëz në botë të përfshirë në teorinë e informacionit kuantik në manifestimet e saj të ndryshme. Nuk e kam idenë se si ta vlerësoj numrin e tyre, por janë padyshim më shumë se tridhjetë persona që ishin në konferencë.
Unë mendoj se kjo nuk është as një e mijëta e të gjithave. Shumë njerëz shkojnë sepse kjo është një nga fushat më të avancuara të shkencës. Të gjitha institutet kryesore kanë teoria kuantike e informacionit ose optika kuantike dhe gjëra të ngjashme. Një pyetje tjetër është se sa njerëz janë zhytur në një kamare kaq të specializuar si vërtetimi i fuqisë së sistemeve të kriptografisë kuantike.
Ky komunitet është më i vogël, por ende i gjerë. Ata që morën pjesë në konferencë nuk ishin të gjithë ekspertë kryesorë në këtë fushë. Janë rreth njëqind prej tyre në të gjithë botën. Dëshmitë e fuqisë së sistemeve të kriptografisë kuantike u shfaqën kohët e fundit, në fillim të viteve 2000. Njerëzit që punojnë në këtë fushë kanë bërë më parë gjëra të tjera. Për shembull, optika kuantike, kërkimi themelor. Ato janë ende relevante. Ata erdhën në zonën tonë nga fizika.
Ka edhe nga ata që vijnë nga teoria klasike e informacionit apo matematika. Në vlerësimin e provave të rezistencës, lloje të ndryshme të entropisë luajnë një rol vendimtar. Ku tjetër përdoren - në termodinamikë. Njerëzit që kuptojnë se si funksionojnë entropitë kuantike në teorinë e informacionit, mund të zbatojnë njohuritë e tyre në termodinamikën kuantike. Një nga shkencëtarët kryesorë në këtë fushë, Renato Renner nga Cyrihu, studion teorinë e informacionit kuantik atje dhe në Santa Barbara jep një kurs leksionesh mbi termodinamikën kuantike.
Me çfarë sfidash përballet komuniteti?
Kodi i kohës -
Dmitri: Me cilat pyetje po punoni sot? Cilat janë sfidat në ballë? Çfarë përfaqëson tani shiritin që duhet të zhvendoset më tej?
Anton: Mund të flasim për këtë nga dy anë të ndryshme. Sipas mendimit tim, pjesa e aplikuar është më pak interesante. Shpërndarja e çelësit kuantik tashmë ka arritur një shkallë industriale, por të gjithë duan të kuptojnë se si mund të sigurohen që kanë të bëjnë me një shpërndarje kuantike dhe jo me diçka tjetër. Për ta bërë këtë, është e nevojshme të certifikohen pajisjet, kështu që zhvillimi i standardeve të specializuara është një nga problemet kryesore në botë, përveç pjesës inxhinierike. Shumica e shkencëtarëve kryesorë në këtë fushë po i drejtojnë përpjekjet e tyre drejt kësaj.
Aspekti i dytë i aktivitetit tonë është prova e qëndrueshmërisë së sistemeve. Kriptografia klasike bazohet në supozimin se një sulmues thjesht nuk ka fuqi të mjaftueshme llogaritëse për të deshifruar të dhënat ndërsa ato janë ende të vlefshme. Por mund të ndodhë që supozime të tilla të mos jenë gjithmonë të sakta, kështu që ne duhet të kalojmë në një paradigmë tjetër të mbrojtjes së të dhënave - për të siguruar që aftësia për të deshifruar të mos ndryshojë me kalimin e kohës.
Ne po bëjmë shpërndarje kuantike të çelësave. Kjo do të thotë që ne shpërndajmë çelësin që duhet të përdoret për të enkriptuar informacionin. Një çelës i tillë mund të vidhet, por ne po përpiqemi të fusim një paradigmë në të cilën kjo nuk do të jetë e mundur. Nëse gjatë shpërndarjes së tij dikush pushton kanalin tonë, ne gjithmonë do ta vërejmë atë. Kjo është baza e paradigmës klasike të kriptografisë kuantike. Kjo arrihet duke përdorur fotone të vetme.
Ata kanë tre prona. Këto janë pjesë minimale të energjisë; ato nuk mund të ndahen dhe pastaj, për shembull, të forcohen. Ato nuk mund të kopjohen. Një gjendje kuantike e panjohur nuk mund të kopjohet, sepse për këtë duhet të matet dhe kjo nuk mund të bëhet pa e shkatërruar gjendjen kuantike. Kur e masim, ajo shembet.
Për shkak të këtyre vetive, ju mund t'i shikoni aftësitë e një sulmuesi - ne e quajmë atë Eve (nga përgjuesi) - nga një këndvështrim tjetër. Ne themi se i japim Evës gjithçka që është e mundur brenda kufijve të ligjeve të fizikës. Kujtesa kuantike, detektorë idealë - ne nuk kemi as afër kësaj, por i japim mundësi të tilla. Dhe edhe duke pasur parasysh këtë, ne po themi se ajo nuk do të marrë të dhënat kryesore pa e ditur ne. Kjo është ajo mbi të cilën u ndërtua fillimisht paradigma e kriptografisë kuantike.
Por kjo është e gjitha mirë për sa kohë që ne po flasim për fotone të vetme. Sidoqoftë, burimet e fotoneve të vetme janë mjaft kapriçioze, me shpejtësi të ulët dhe të shtrenjta, kështu që askush nuk i përdor ato në këtë proces. Të gjithë përdorin rrezatim lazer të dobësuar.
Dmitri: Dhe si krahasohet kjo me pronat për të cilat po flisnit?
Anton: Ndryshon paradigmën dhe qasjen për të provuar elasticitetin. Kjo është ende një detyrë e realizueshme, por shumë më e vështirë. Në një situatë ku ne përdorim diçka që nuk është saktësisht ajo që do të na duhej në rrethana ideale, domethënë gjendje të dobësuara koherente, ne duhet ta marrim këtë parasysh në provat tona të këmbënguljes. Ne po e bëjmë këtë dhe e gjithë bota po lëviz në këtë drejtim.
Dmitri: A merr parasysh kjo qasje pajisjet në skajet e kanalit të komunikimit?
Anton: Fillimisht, shpërndarja kuantike e çelësit përdori përafërsi të tilla si ideja që Eva nuk mund të hyjë në kutitë e Alice dhe Bob, por ka vetëm akses në kanalin e komunikimit. Ky nuk është një përafrim shumë i zbatueshëm. Sot ekziston hakimi kuantik. Ai na thotë se në një fibër optike ose kanal kuantik është mjaft e mundur të ndryshohen "cilësimet" duke përdorur ekspozimin.
Ky drejtim merret parasysh në çështjet e certifikimit. Ne kemi një laborator të madh në Moskë ku punon Vadim Makarov, ndoshta “hakeri kuantik” më i famshëm në botë. Në vende të tjera ata po e bëjnë këtë në mënyrë shumë aktive. Kjo është ajo që unë po merrja. Mënyra se si Eva mund të futet në kutitë tona është më shumë një problem inxhinierik. Dikur e konsideroja veten një shkencëtar, kështu që është interesante për mua ta shikoj Evën nga një këndvështrim tjetër. Për shembull, studioni se si ajo mund të hyjë në kanalin e komunikimit dhe të vjedhë gjithçka pa e vërejtur ne. Unë preferoj të mos punoj për djemtë e mirë, Alice dhe Bob, por për të eksploruar sulme të mundshme në sistemet kuantike të shpërndarjes së çelësave.
Një hyrje e shkurtër në hakimin kuantik
Kodi i kohës -
Dmitri: A mund të përshkruani karakteristikat e sulmeve të tilla?
Anton: Karakteristikat e pranuara përgjithësisht ndahen në tre klasa. Sulmet Man-in-the-Middle janë të ngjashme me sulmet klasike Man-in-the-Middle (MITM). Lloji i dytë është më abstrakt, kur Eva ndërvepron disi me çdo parcelë në kanalin tonë kuantik dhe ruan rezultatin e një ndërveprimi të tillë në kujtesën e saj kuantike. Pas kësaj, ajo pret të bien dakord për procedurat që kryejnë Alice dhe Bob, merr akoma më shumë informacion, bën matje etj. Këto janë sulme kolektive, por ekziston një lloj i tretë - edhe më abstrakt. Aty shtohet një vlerësim i parametrave realë.
Për llojin e dytë të sulmit, supozojmë se Alice dhe Bob ndajnë një numër të pafund bitesh mes tyre. Në realitet kjo është e pamundur dhe sapo shkojmë në vëllime të fundme fillojnë të shfaqen luhatje statistikore. Ata mund të jenë duke luajtur në duart e Evës. Sulmet koherente marrin parasysh gjithashtu fundshmërinë e burimeve. Kjo është një gjë komplekse dhe jo të gjitha protokollet e shpërndarjes së çelësave kuantikë kanë një provë kaq të plotë sigurie.
Është e rëndësishme të kuptojmë se ne po transmetojmë pjesë kyçe dhe po formojmë çelësa. Si t'i përdorni ato më tej varet nga ju. Këtu hyjnë në lojë çështjet e kriptografisë. Nëse përdorni algoritme moderne si kriptimi asimetrik, thjesht duke përdorur këta çelësa, nuk ka asnjë dobi. Metoda e vetme për të siguruar rezistencën është një bllok kriptimi. Atëherë nuk ka pyetje, por për këtë ju duhet të gjeneroni çelësa çdo herë dhe t'i ndryshoni ato për çdo mesazh. Ky është një proces kompleks.
Thelbi i shpërndarjes së çelësit kuantik është se për të gjitha sulmet e Evës, ne mund të ndajmë një vëllim të tillë të bitave të shpërndarë që vetëm Alice dhe vetëm Bob do ta dinë. Eva nuk do të dijë për të. Ky është qëllimi kryesor i punës sonë. Por unë jam i interesuar të bëj sulme të tilla në mënyrë që Alice dhe Bob të jenë të sigurt në sigurinë e tyre, dhe Eva do të rregullonte gjithçka në atë mënyrë që të anashkalonte mbrojtjen.
Ju nuk mund ta pranoni atë dhe të mos shqetësoni kolegët tuaj
Kodi i kohës -
Dmitri: Rezulton se një punë e tillë në ballë mund të anulojë lehtësisht rezultatet e kolegëve në komunitetin ndërkombëtar?
Anton: Ta, seminari kanadez për të cilin folët është pikërisht ajo për të cilën bëhet fjalë. Aty thashë se pikërisht këtë bëmë, gjë që shkaktoi një stuhi negativiteti. Është e shpjegueshme. Njerëzit kanë bërë shkencë për njëzet e pesë vjet, dhe pastaj dikush vjen dhe thotë se rezultatet e tyre nuk ishin plotësisht të sakta. Ajo gjithashtu tregon se si do të bëhet si duhet. Ishte shumë arrogante nga ana ime. Por besoj se arritëm të bënim një sulm që shumë nuk e konsiderojnë dhe as e marrin parasysh.
Dmitri: A mund të flisni për të dhe ta përshkruani të paktën në terma të përgjithshëm?
Anton: Po sigurisht. Gjëja qesharake është se ky është një sulm rrëmbyes-dhe-përpara - më i thjeshti që mund të mendoni. Vetëm se është disi e modifikuar dhe e ndërlikuar, siç do të thosha. Sot, kur shikohet prova e këmbënguljes, njerëzit thonë se të gjitha kanalet kuantike thjesht përshkruajnë rishpërndarjen e informacionit midis Alice, Bob dhe Eve.
Ajo që është e rëndësishme është se në këtë rast të gjitha matjet e gjendjeve kuantike ndodhin pas kësaj shpërndarjeje. Ne propozojmë të përshkruajmë një kanal kuantik në atë mënyrë që të përmbajë një dimension në lidhje me të cilin gjendjet ndryshojnë dhe i imponohen Bobit. Relativisht, ne kemi diçka në mes të kanalit, ai përpiqet të dallojë gjendjet, çfarë dallon i dërgon Bobit, çfarë nuk dallon bllokon. Kështu, gjithçka që i vjen Bobit është e njohur për Evën. Do të dukej si një ide e qartë, por për disa arsye askush në botë nuk flet për të.
Dmitri: Dhe ju treguat mundësinë teorike të kryerjes së një sulmi të tillë.
Anton: Po, kam folur për këtë në Toronto. Kemi pasur diskutime shumë të nxehta me njerëz që kanë punuar në këtë fushë për sa kam qenë gjallë. Ishte interesante, një përvojë shumë e dobishme.
Pse është e rëndësishme të mos nxitoni në botimin e metodave të mbrojtjes
Kodi i kohës -
Dmitri: Për të përdorur një analogji bazë me një virus dhe një antivirus, fusha juaj e aktivitetit dhe koncepti përfshin një proces në formë T-je larg trajektores së garës së njëri pas tjetrit. A mund të themi se një qasje e tillë do të krijojë tufa të reja problemesh dhe ato do të duhet të zgjidhen në plane të tjera, dhe jo vetëm në një, si tani?
Anton: Nje pyetje shume e drejte. Këtu duhet të jem i qartë. Sigurisht, unë jam më i interesuar të gjej mënyra për të sulmuar. Por ne të gjithë punojmë në fushën e shpërndarjes së çelësave kuantikë, paguhemi për të dhe nuk duam të vendosim një fole në rrotat tona. Është logjike. Kur krijoni një sulm të ri ndaj sistemeve të shpërndarjes së çelësave kuantikë, do të ishte mirë të dilni me një lloj kundërmasash. E bëmë, gjetëm një mënyrë për ta përballuar. Nuk është gjëja më e parëndësishme, por ekziston. Probleme të tilla mund të mbulohen, por një pyetje tjetër është se kur njerëzit nuk flasin për problemet, është e qartë se nuk i marrin parasysh ato. Kjo do të thotë se ata nuk kanë kundërmasa.
Në foto:
Dmitri: A është kjo qasje një lloj kodi i pashprehur në komunitetin tuaj?
Anton: Po, por nuk mendoj se është e drejtë të ofrohet një zgjidhje. Është e rëndësishme të ngrihet çështja. Atëherë dikush mund të gjejë zgjidhje anësore përveç asaj që keni. Nëse postoni gjithçka menjëherë, njerëzit do të marrin atë që është gati dhe nuk do të ketë zhvillim të mendimit.
Dmitri: A është e sigurt të thuash atëherë se zgjidhja jote mund të jetë diçka e një versioni beta, dhe diku në mëngë mund të ketë diçka edhe më interesante që e keni ruajtur për veten tuaj?
Anton: Është e mundur.
Pak për ndërveprimin me organizatat rregullatore
Kodi i kohës -
Dmitri: Kjo fushë tërheq vëmendjen e të gjitha llojeve të autoriteteve rregullatore dhe agjencive të inteligjencës. A kërkon kohë e gjithë kjo nga pikëpamja e koordinimit të ndonjë zhvillimi?
Anton: Pyetje shumë e mirë! Do të përpiqem t'i përgjigjem sa më evazive. Kjo kërkon një pjesë të konsiderueshme të kohës që mund të shpenzohet në projekte vërtet shkencore. Por e kuptoj pse është e rëndësishme.
Dmitri: Ashtu si me certifikimin për të cilin folëm më parë. Ju thjesht nuk mund të punësoni një asistent që do të komunikojë për ju. A duhet shkencëtarët t'u shpjegojnë nuancat drejtpërdrejt të gjitha organizatave rregullatore dhe t'i ndihmojnë ata ta kuptojnë atë?
Anton: Po, kjo është pikërisht ajo. Kjo është qasja e duhur. Askush nuk mund të shpjegojë më mirë se ju vetë atë që keni bërë. Nëse nuk mund ta bëni këtë, lindin pyetje në lidhje me realitetin e arritjeve tuaja. Por nëse do të kishte një mundësi për të bërë vetëm shkencë, do të preferoja të bëja vetëm shkencë. Por e gjithë kjo është një pjesë e rëndësishme e punës sonë, të cilën e bëjmë edhe ne.
Dmitri: Keni kohë për projekte personale?
Anton: Çështje komplekse. Ne gjejmë kohë dhe bëjmë gjëra anësore. Këto janë probleme më thelbësore. Merrni për shembull teleportimin kuantik - për shembull, ne jemi duke përgatitur një botim mbi këtë temë. Ne marrim probleme të tjera, diçka nga optika kuantike, nga teoria kuantike e informacionit. Këto janë gjëra interesante. Ne përpiqemi të gjejmë kohë, sepse jeta pa të është plotësisht e mërzitshme. Është e pamundur të merresh vetëm me shkresat. Duhet të bëjmë edhe shkencë.
Për dallimin midis shkencës themelore dhe asaj të aplikuar
Kodi i kohës -
Dmitri: Nëse përpiqeni të vlerësoni shkallën e ndryshimit në fushën tuaj, vëllimin e botimeve shkencore. Si ndikon në punën dhe interesin tuaj në industritë e lidhura?
Anton: Zona jonë është një temë e nxehtë. Ka një sasi të egër artikujsh që dalin. Edhe numri i artikujve vërtet të rëndësishëm është i madh. Është e vështirë t'i gjurmosh të gjithë, është thjesht e pamundur.
Dmitri: A ka një varësi të fortë nga ky proces gjurmimi? Apo projektet tuaja janë mjaft të izoluara për të goditur në shenjë pa shpërqendrime?
Anton: Izolimi është më tepër një minus. Kur zieni në lëngun tuaj, nuk i vini re gabimet. Ju mund të mendoni se po bëni gjithçka siç duhet, por ka një gabim themelor që zvarritet diku që ju mungon. Është mirë kur ka njerëz në botë që bëjnë gjëra të ngjashme. Nëse mund të arrini gjëra të ngjashme deri diku, atëherë po shkoni në drejtimin e duhur. Nëse rezultatet ndryshojnë, kjo është një arsye për të bërë një bisedë dhe për të gjetur se kush ka të drejtë.
Dmitri: Por puna zhvillohet në një rreth relativisht të mbyllur njerëzish? A nuk janë këta qindra njerëz?
Anton: E drejtë, por jo gjithmonë. Në grupin tonë, tre persona janë të përfshirë për të provuar këmbënguljen: unë, kolegu im dhe mbikëqyrësi ynë shkencor. Nëse marrim fusha më të gjera - optika kuantike, teoria e informacionit - ne jemi pesë. Nëse flasim për sistemet kuantike të shpërndarjes së çelësave, ka njerëz në Moskë, Novosibirsk, Kazan. Por në Evropë dhe SHBA këto janë grupe të mëdha teorike.
Dmitri: Çfarë e karakterizon këtë ndryshim në shkallë?
Anton: Këto janë mënyra të ndryshme të zhvillimit të shkencës. E jona është e ndryshme nga ajo evropiane. Shkenca këtu ndjek rrugën e kërkimit të aplikuar, e cila është e nevojshme dhe e rëndësishme tani. Unë nuk e dënoj këtë qasje, por e konsideroj jo shumë shkencore. Më bën më shumë përshtypje ajo perëndimore - një dallim i qartë midis shkencës themelore dhe asaj të aplikuar. Kur nuk ka nevojë të kërkosh ndonjë rezultat praktik nga shkenca themelore tani. Prandaj është thelbësore, për të mos u marrë me gjëra të aplikuara.
Në veçanti, duke u kthyer në Cyrih. Ky është një institut i madh që merret ekskluzivisht me kërkime themelore. Njerëzit studiojnë gjëra që na shpjegojnë bazat e universit dhe na ndihmojnë t'i kuptojmë ato më mirë. Ata vijnë atje sepse këtë duan të bëjnë. Për ne interesi shoqërohet me nevojë, nevojë për të bërë diçka tjetër në moment. Kjo është arsyeja pse ekziston një ndryshim i tillë në perceptim dhe zhvillim. Këto janë dy rrugë krejtësisht të ndryshme.
Dmitri: A varet kjo nevojë nga horizonti i planifikimit të organizatës kontrolluese, komunitetit shkencor apo diçka tjetër?
Anton: Kjo rregullohet nga kush i shpërndan paratë. Ai që paguan thërret melodinë. Ne shohim shumë interes për të pasur disa pajisje këtu dhe tani. Në Evropë ka fonde që synojnë kërkime themelore. Varet nga ata që japin paratë.
Episodet e tjera të podcast-it tonë në Habré:
Burimi: www.habr.com