Komunikasi kuantum di Universitas ITMO - proyék sistem pangiriman data anu teu tiasa di-hackable

Perusahaan Quantum Communications nyiptakeun sistem distribusi konci énkripsi. Fitur utama maranéhanana nyaéta impossibility tina "wiretapping".

Komunikasi kuantum di Universitas ITMO - proyék sistem pangiriman data anu teu tiasa di-hackable
Rama /Wikimedia/ CC ku-SA

Naha jaringan kuantum dianggo?

Data dianggap ditangtayungan upami waktos dekripsi na sacara signifikan ngaleuwihan "tanggal kadaluwarsa". Kiwari, éta jadi leuwih hese pikeun minuhan kaayaan ieu - ieu alatan ngembangkeun supercomputers. Ngan sababaraha taun ka pengker, klaster 80 komputer basis Pentium 4 "ngawasa" (kaca 6 dina artikel) enkripsi RSA 1024-bit dina ngan 104 jam.

Dina superkomputer, waktos ieu bakal langkung pondok, tapi salah sahiji solusi pikeun masalah éta tiasa janten "cipher anu kuat pisan," konsép anu diusulkeun ku Shannon. Dina sistem sapertos kitu, konci dihasilkeun pikeun unggal pesen, anu ningkatkeun résiko interception.

Di dieu, jenis anyar jalur komunikasi bakal datang ka nyalametkeun - jaringan kuantum nu ngirimkeun data (konci kriptografi) ngagunakeun foton tunggal. Lamun nyoba intercept sinyal, foton ieu ancur, nu boga fungsi minangka tanda intrusion kana saluran. Sistem pangiriman data sapertos kitu diciptakeun ku perusahaan inovatif leutik di Universitas ITMO - Quantum Communications. Di pamimpin nyaéta Arthur Gleim, kapala Laboratorium Émbaran Kuantum, sareng Sergei Kozlov, diréktur International Institute of Photonics and Optoinformatics.

Kumaha téhnologi jalan

Hal ieu dumasar kana métode komunikasi kuantum dina frékuénsi samping. Kacirina nyaéta foton tunggal henteu dipancarkeun langsung ku sumberna. Éta dibawa ka frékuénsi samping salaku hasil tina modulasi fase pulsa klasik. Interval antara frékuénsi pamawa jeung subfrékuénsi kira-kira 10–20 WIB. Pendekatan ieu ngamungkinkeun anjeun pikeun nyiarkeun sinyal kuantum langkung ti 200 méter dina laju 400 Mbit/s.

Gawéna saperti kieu: laser husus dibangkitkeun pulsa kalayan panjang gelombang 1550 nm sarta ngirimkeunana ka modulator fase elektro-optik. Saatos modulasi, dua frékuénsi sisi muncul anu béda ti pamawa ku jumlah sinyal radio modulasi.

Salajengna, ngagunakeun shifts fase, sinyal bit-demi-bit disandikeun sarta dikirimkeun ka sisi panarima. Nalika ngahontal panarima, saringan spéktral ékstrak sinyal sideband (ngagunakeun detektor foton), fase ulang modulates, sarta decrypts data.

Inpormasi anu dipikabutuh pikeun nyieun sambungan anu aman ditukeurkeun dina saluran anu kabuka. Tombol "atah" dihasilkeun sakaligus dina modul ngirimkeun jeung narima. Laju kasalahan diitung pikeun éta, anu nunjukkeun naha aya usaha pikeun ngetok jaringan. Upami sadayana aya dina urutan, teras kasalahanna dilereskeun, sareng konci kriptografi rahasia dibangkitkeun dina modul ngirim sareng nampi.

Komunikasi kuantum di Universitas ITMO - proyék sistem pangiriman data anu teu tiasa di-hackable
saham /PD

Naon tetep kudu dipigawé

Sanajan "unhackability" teoritis tina jaringan kuantum, aranjeunna henteu acan nyadiakeun panyalindungan cryptographic mutlak. Parabot boga dampak kuat dina kaamanan. Sababaraha taun ka pengker, sakelompok insinyur ti Universitas Waterloo mendakan kerentanan anu ngamungkinkeun data dicegat dina jaringan kuantum. Hal ieu pakait sareng kamungkinan "buta" photodetector. Lamun anjeun nyorotkeun lampu caang dina detektor, eta jadi jenuh jeung eureun ngadaptar foton. Teras, ku cara ngarobah inténsitas cahaya, anjeun tiasa ngontrol sénsor sareng ngabobodo sistem.

Pikeun ngajawab masalah ieu, prinsip operasi panarima kudu dirobah. Geus aya skéma pikeun alat-alat anu ditangtayungan anu teu merhatikeun serangan dina detéktor - detéktor ieu ngan saukur henteu kalebet dina éta. Tapi solusi sapertos ningkatkeun biaya palaksanaan sistem kuantum sareng henteu acan ngalangkungan laboratorium.

"Tim kami ogé damel di arah ieu. Kami gawé bareng spesialis Kanada sareng grup asing sareng Rusia anu sanés. Upami urang ngatur pikeun nutup kerentanan dina tingkat hardware, maka jaringan kuantum bakal nyebar sareng bakal janten tempat uji coba pikeun nguji téknologi anyar, ”saur Arthur Gleim.

prospek

Beuki seueur perusahaan domestik anu nunjukkeun minat kana solusi kuantum. Ngan Quantum Communications LLC nyadiakeun konsumén lima sistem pangiriman data taunan. Hiji set pakakas, gumantung kana rentang (ti 10 nepi ka 200 km), waragad 10-12 juta rubles. Hargana dibandingkeun sareng analog asing kalayan parameter kinerja anu langkung sederhana.

Taun ieu, Quantum Communications nampi investasi dina jumlah saratus juta rubles. Duit ieu bakal ngabantosan perusahaan mawa produk ka pasar internasional. Sababaraha di antarana bakal angkat ka pamekaran proyék pihak katilu. Khususna, nyiptakeun sistem kontrol kuantum pikeun pusat data anu disebarkeun. Tim ngandelkeun sistem modular anu tiasa diintegrasikeun kana infrastruktur IT anu tos aya.

Sistem pangiriman data kuantum bakal janten dasar tina jinis infrastruktur énggal di hareup. Jaringan SDN bakal muncul anu ngagunakeun sistem distribusi konci kuantum dipasangkeun sareng enkripsi tradisional pikeun ngajaga data.

Kriptografi matématika bakal terus dianggo pikeun ngajagi inpormasi kalayan periode karusiahan kawates, sareng metode kuantum bakal mendakan cerukna di daérah dimana panyalindungan data anu langkung kuat diperyogikeun.

Dina blog urang dina Habré:

sumber: www.habr.com

Tambahkeun komentar