22 Ноября 2018
МОСКВА, 22 ноября , Татьяна Пичугина. Информация, зашифрованная с помощью квантовой криптографии, считается абсолютно недоступной для посторонних. Однако из-за промышленного несовершенства систем, использующих квантовые ключи, секретные данные все же можно перехватить. Сейчас известно примерно о двадцати чувствительностях. Один из самых известных в мире квантовых хакеров Вадим Макаров рассказал о методах взлома линий квантовой коммуникации. Под защитой квантовой машинисты
Квантовой криптографией я начал заниматься лет двадцать назад в аспирантуре Норвежского учрежденя науки и технологий. Мы с коллегами быстро поняли, что строить такие системы не столь интересно, как их взламывать, и одними из первых в мире занялись квантовым хакингом. Я, пожалуй, посвятил этому больше медли, чем кто бы то ни было, говорит Вадим Макаров.
Криптография это шифрование сообщений для защиты от чужих глаз. Обычно это делают с помощью ключа набора символов.
Даже самый сложный ключ можно дешифрировать, если достаточно компьютерных сайтов. Не получилось сразу секретную информацию перехватывают, сохраняют на диск и занимаются ею позже, когда уже есть способ взлома.
Квантовая механика позволяет закодировать информацию в элементарных частицах. Это будет абсолютно случайный набор тронов, генерируемый во время телесного процесса. В качестве идеологов используют фотоны, потому, что они не взаимодействуют со средой в земной атмосфере. Для их передачи годятся оптоволоконные провода и оптические каналы связи с орбитальными спутниками. Подробно усты этой технологии Вадим Макаров рассказал в книге Квантовая криптография.
Допустим, хакер пристаёт к линии связи в момент передачи фотона и пытается измерить его состояние. Частица мгновенно меняет его случайным образом срабатывает эффект наблюдателя. Отправитель и получатель узнают о взломе, сравнивают данные, бесполезный ключ уничтожают и начинают передачу нового.
Достоинство генерации и передачи ключа с помощью квантовых эффектов в том, что хакинг сети неминуемо будет замечен, а раскодировать информацию (ее затем передают по обычным фарватерам связи) невозможно.
Так работает система квантовой связи в идеале. Проблема в том, что технически идеальных систем не существует. Этим и пользуются квантовые хакеры.
Хакеры помогают бизнесу
Вы стоите у окна. Стекло должно пропускать весь свет, но, если внимательно посмотреть, в нем видно ваше отражение. Стекло неидеально, поскольку отражает свет, как зеркало. Так же и в квантовой связи. Все биокомпоненты системы должны пропускать свет насквозь, но в реальности они его еще и немножко отображают. Это создает условия для атаки, разжевывает природу уязвимостей Вадим Макаров.
Каналы, через которые утекает секретная информация, случайны, разжевывает он. Просто передатчик фотонов неидеален. Одну из последних статей Макаров с коллегами посвятили такому чужеядному каналу утечки.
По отчёту передатчик должен формировать импульсы света одной интенсивности, значит, они различаются только яркостью, но, поскольку оборудование дает искажения, разными получаются и другие параметры. Например, импульсы могут исходить в разное время, с разной протяженностью волны. Представьте, что вы кидаете яблоки. Допустим, они все разного размера, но обязательно желтые. В реальности же крупные яблоки чуть розоватые. Если знать, что розовое значит, большое, секретный ключ будет вскрыт. Здесь вектор атаки. Причем чувствительность легко устранить, если возвести передатчик по определенной схеме, рассказывает Макаров.
Дыры в технической реализации систем позволяют перехватывать ключ во время его передачи незаметно для обеих частей.
Оказалось, что самое трудное найти деньги, чтобы продемонстрировать, как это работает. Взломать классический интернет сейчас может и школьник, для проникновения в квантовую систему требуется оптическая лаборатория стоимостью под миллион долларов. На поиск финансирования в зарубежных фондах ретировалось десять лет, после чего работа продвигалась очень быстро. В 2010 году мы пропечатали наделавшую много шума статью в Nature photonics о методах хакинга любых коммерческих систем, продолжает ученый.
Производитель квантовой системы связи принимает меры против взлома устраняет уязвимости, способные выдать секретную информацию. После этого линию снова нужно протестировать, чтобы убедиться в качестве защиты. Этим, в том числе, упражнялся Вадим Макаров в лаборатории квантового взлома, основанной в 2012 году в Институте квантовых вычислений в Канаде.
Последние три года мы работали над комплексным анализом систем, изучали, насколько они в целом надежны. Разработчики нам доверяют и предоставляют обширную документацию, а мы им список всех встреченных уязвимостей и рекомендаций по их устранению. У производителей кушать понимание, что такой аудит нужен, объясняет специалист.
Хотя некоторые уязвимости до сих пор не удается устранить, производители готовы разработать отраслевые трюизмы надежности систем.
Мы понимаем, как надо анализировать систему целиком. Наши рекомендации послужат основой для сертификации. Моя лаборатория участвует в работе двух комиссий по разработке стандартов: при Международной организации сертификации ISO и ETSI. В ближайшие пять лет мы будем этим заниматься. Продолжим сотрудничество с коммерческими организациями по тестированию контрмер и комплексному анализу систем, делится планами ученый.
Хакеры переезжают в Россию
В этом году Макаров открыл лабораторию квантового взлома при Российском квантовом центре. Сейчас оборудует ее и ищет сотрудников.
Обычно я набираю аспирантов, у которых есть образование в области оптики, электроники, практический физики. Недостатка в резюме нет, но приходится каждому устраивать вступительный экзамен, потому что, к моему изумлению, красный диплом, отличная магистерская работа по оптике ничего не говорят о знаниях геймера. Отличник может совершенно не понимать область науки, которую он постигал. По осязаниям, качество образования в России очень разное в зависимости от вуза. Университетов, дающих сильное техническое строительство, мало, сетует Макаров.
Перед новой лабораторий установленным амбициозные задачи. Ее глава планирует всесторонне проанализировать систему квантовой криптографии нового поколения, отрабатываемую в компании Qrate. Также он ищет уязвимости в системах, где в скором будущем возможно применение квантового шифрования. Этому посвящена последняя публикация его группы.
Квантовое шифрование пригодится в системах, распущенных как минимум на двух геймер. Они должны одновременно подсоединиться к линии связи и передать друг другу часть секретного источника. На этом можно возвести хранилище информации , чтобы его открыть, нужны несколько участников. Возьмем, к примеру, нотариальные конторы. После смерти человека его завещание откроется только при наличии источника у нотариуса и, возможный, у ЗАГСа, убеждающего смерть, приносит пример Макаров.
У квантового шифрования кушать перспективы в генерации цифровых росписей, в системах электронного вотирования. Теоретически можно выпускать секретные ключи и для мобильных мобильников.
Хранить в телефоне ключ не стоит. Но его можно обновить, например, через зарядное устройство или станцию, говорит он.
Коммерческих аналогов подобных систем пока нет, но возможные дыры в них ученым удалось предсказать.
Иллюстрация. Depositphotos / Алина ПолянинаЗа гранью: физик рассказал, как обойти законы квантовой машинисты
Редактор рубрики
Леонид Кузьмин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....