I slutningen af december 2019 forskere fra University of Science and Technology. Kong Abdullah (Saudi-Arabien) og University of St. Andrews (Skotland) har præsenteret et nyt uknuseligt sikkerhedssystem. De har oprettet en optisk mikrochip, der gør det muligt at sende oplysninger fra bruger til bruger via en engangskommunikationskanal. Ifølge skaberne er selv kvantecomputere ikke i stand til at bryde sådan kryptografi.
Moderne kryptografiske teknikker tillader hurtig dataudveksling, men kvantealgoritmer vil en dag gøre det let at bryde. Oprettelsen af mikrochippen hævder, at deres kryptografimetode ikke kan hackes, og at den tager mindre plads på netværket end traditionel kommunikation. Det foreslåede system bruger nøgler genereret af en optisk chip, som ikke gemmes eller transmitteres med meddelelsen. Som et resultat kan de ikke genskabes eller opfanges.
Forskere fra University of Science and Technology. King Abdullah og St. Andrews University afslører nyt ubrudt sikkerhedssystem
Den nye teknologi er absolut uknuselig, som vi demonstrerede i artiklen. Det kan bruges til at beskytte fortrolig kommunikation mellem brugere adskilt med enhver afstand, i nær lyshastigheder og ved at bruge billige optiske chips, der er kompatible med elektronik, ” forklarede lederen af studien, professor Andrea di Falco fra School of Physics and Astronomy. på University of St. Andrews.
Ifølge udviklerne åbner deres teknologi for en helt ny kryptografiteknologi, der giver "perfekt hemmelighed" på global skala med minimale omkostninger.
Implementering af massive og overkommelige globale sikkerhedsteknikker er en verdensomspændende udfordring, og vi tilbyder en elegant løsning. Hvis denne ordning implementeres over hele verden, bliver crypto-hackere nødt til at lede efter et andet job, bemærker undersøgelsesforfatterne.
Salgsfremmende video:
Test af kvantekryptering på fiberoptiske linjer med en længde på 143 kilometer
Den 25. september 2019 blev det kendt, at Kazan Quantum Center fra Kazan National Research Technical University opkaldt efter A. N. Tupolev - KAI (KKTs KNITU-KAI), Rostelecom og Tattelecom med succes leverede udveksling af kvante krypteringsnøgler på en fiberoptisk kommunikationslinie (FOCL) med en længde på 143 kilometer. Dette er en rekord til drift af kommercielle kommunikationsnetværk. Tidligere i 2018 testede Rostelecom en lignende teknologi på FOCL med en længde på 58 kilometer.
I Tatarstan forbundte en test FOCL (fiberoptisk kommunikationslinje) det praktiske kvantekryptografilaboratorium for KKTs KNITU-KAI med Rostelecom kommunikationscenter i Apastovo. Testingen involverede rygradsnetværk fra to uafhængige teleoperatører - Rostelecom og Tattelecom, hvilket er vigtigt for den praktiske implementering af kvantekommunikation.
En af de tekniske udfordringer er at sikre transmission af kvantetaster over lange afstande i fiberoptiske linjer. Den testede prototype af et dataoverførsels- og modtagelseskompleks med hybrid kvanteklassisk beskyttelse blev udviklet hos KNITU-KAI og understøtter transmission af kvantetaster over lange afstande. Det inkluderer et system til kvantetastfordeling ved sidefrekvenser, en crypto router og en enkelt fotondetektor fremstillet af det russiske firma SKONTEL. Udviklingen af St. Petersburg National Research University of Information Technologies, Mechanics and Optics (ITMO University) blev brugt som det oprindelige system til kvante nøgledistribution.
Ved test af driften af crypto-routeren blev der organiseret videokonferencesessioner mellem to kommunikationsnoder i en afstand af 143 kilometer med et optisk tab i kanalen på 37 dB. Til udveksling af krypteringsnøgler blev en strøm af enkeltfotoner brugt, i de kvantetilstander, som klassisk information blev skrevet om. Kvantedistribution af nøgler fandt sted ved en modulationsfaseskiftfrekvens på 100 MHz med et gennemsnitligt antal fotoner på 0,2 pr. Et modulationsur. Den gennemsnitlige værdi af hastigheden for generering af kvantetaster i kanalen gjorde det muligt at ændre 256-bit-krypteringsnøglen op til to gange pr. Minut.
Eksperter mener, at kvantekommunikation giver den højeste grad af beskyttelse af dataoverførsel over fiberoptiske linjer, der findes i september 2019. Teknologien er baseret på brugen af grundlæggende love i kvantefysik, som ikke kan omgås. For at udveksle krypteringsnøgler bruger teknologien enkeltfotoner, hvis tilstand ændres uigenkaldeligt, så snart nogen forsøger at "læse" dem. Ethvert aflytningsforsøg vil straks blive opdaget og forhindret.
Rostelecom har organiseret et eksperimentelt dataoverførselsnetværk med kvantekryptering i Rusland
Den 5. juni 2019 præsenterede Rostelecom et eksperimentelt dataoverførselsnetværk med kvantekryptering. For første gang bruger det udstyr og løsninger fra forskellige producenter med tilrettelæggelsen af deres korrekte interaktion langs hele dataoverførselsstien. For første gang i landet har et sådant netværk også flere noder med den tekniske evne til at forbinde mange brugere, uanset hvor deres kontorer og det anvendte kryptografiske udstyr er placeret med QKD (distribueringsteknologi for kvante nøgler).
Pilotnetværket i Skt. Petersborg inkluderer knudepunkter i Rostelecoms laboratorier på Sinopskaya-dæmningen, i SafeNet-tekniske center på Aptekarsky-udsigten, samt i kommunikationsmuseet på Pochtamtsky-banen. Alle af dem er forbundet med hinanden ved hjælp af Rostelecoms hurtige fiberoptiske datalinjer. For at organisere beskyttelsen af informationstransmission ved hjælp af QKD er det kun indenlandsk udstyr og løsninger, der er involveret - St. Petersburg National Research University of Information Technologies, Mechanics and Optics (ITMO University), det russiske Quantum Center, T8 og S-Terra. Multinode-netværket præsenteret i Skt. Petersborg genererer mere end 2000 bits hemmelige nøgleinformationer på 1 sekund.
I omkring et år har Rostelecom været engageret i dybdegående test af udstyr og løsninger fra indenlandske leverandører inden for kvantekommunikation. I det store og hele er vi tilfredse med resultaterne, de beviser, at brugen af KKK er teknisk overkommelig på den eksisterende infrastruktur i Rostelecom. Nu går vi over til et fundamentalt nyt testniveau, når der oprettes et netværk med flere noder med udstyr fra forskellige leverandører. På et sådant netværk er det vigtigt for os at teste og vise potentielle klienters prototyper af kommercielle tjenester, for eksempel tilrettelæggelse af beskyttelse af backbone-datatransmissionskanaler eller virtuelle private netværk (VPN'er) ved hjælp af QKD. Fremtidige kommercielle tjenester vil blive testet på det netværk, der er oprettet i Skt. Petersborg, - sagde Boris Glazkov, vicepræsident for Rostelecoms strategiske initiativer.
Rostelecom forventer i de næste to år at lancere de første kommercielle tjenester ved hjælp af QKD-teknologi (quantum key distribution) - det garanterer den højeste grad af dataoverførselsbeskyttelse, da den er baseret på grundlæggende fysiske love. Dette blev oplyst af præsidenten for virksomheden Mikhail Oseevsky.
Eksperter mener, at kvantekommunikation leverer det højeste niveau af dataoverførselssikkerhed, der er tilgængelig i juni 2019. Teknologien er baseret på brugen af grundlæggende love i kvantefysik, som ikke kan omgås. For at udveksle krypteringsnøgler bruger teknologien enkeltfotoner, hvis tilstand ændres uigenkaldeligt, så snart nogen forsøger at "læse" dem. Ethvert aflytningsforsøg vil straks blive opdaget og forhindret.
Test af systemet til kvantebeskyttelse af dataoverførsel på FOCL fra Rostelecom
Den 29. januar 2019 meddelte Rostelecom, at det med succes havde afsluttet den anden fase af test af husholdningsudstyr og løsninger til organisering af kvantebeskyttelse af dataoverførsel på den eksisterende fiberoptiske kommunikationslinie (FOCL). Testdeltagerne var det russiske Quantum Center (RQC), QRate og S-Terra CSP.
Kvantekryptografi har endnu ikke nået niveauet for praktisk brug, men er kommet tæt på det. Der er adskillige organisationer i verden, hvor der foregår aktiv forskning inden for kvantekryptografi. Blandt dem er IBM, GAP-Optique, Mitsubishi, Toshiba, Los Alamos National Laboratory, California Institute of Technology (Caltech), samt det unge MagiQ-selskab og QinetiQ-bedriften, støttet af det britiske forsvarsministerium. Deltagernes rækkevidde dækker både verdens største institutioner og små opstartsfirmaer, som giver os mulighed for at tale om den indledende periode i dannelsen af et markedssegment, hvor begge kan deltage på lige vilkår.
Naturligvis er kvanteretningen for kryptografisk informationsbeskyttelse meget lovende, da kvantelovgivningen gør det muligt at bringe informationsbeskyttelsesmetoder til et kvalitativt nyt niveau. Til dags dato er der allerede erfaring med oprettelse og test af et computernetværk, der er beskyttet af kvante-kryptografiske metoder - det eneste netværk i verden, der ikke kan hackes.
Kvanteberegning udgør en trussel mod cybersikkerhed
Asymmetrisk kryptografi er baseret på to nøgler: den ene kan kryptere data, den anden bruges til at dekryptere dem. I teorien vil kvantecomputere kunne løse problemer markant hurtigere end konventionelle computere og vil være i stand til at dekryptere private nøgler. I betragtning af tempoet i udviklingen af kvanteberegning kunne dette ske inden for 5-10 år.
Med fremkomsten af kvantecomputere vil traditionel kryptering ikke længere være effektiv. Dette betyder, at al den værdifulde information, der transmitteres i krypteret form, vil lide, banktransaktioner og cryptocurrencies vil være i fare, angribere vil være i stand til at få adgang til kritiske energifaciliteter overalt i verden osv. Som eksperten bemærkede, vil dette problem ikke kun påvirke efterretningsfællesskabet og eksperter inden for cybersikkerhed, men også sociale platforme og messengers, såsom WhatsApp, der bruger nøgler til at godkende brugere.
Standardisering2019: NPK Kryptonit vil føre udviklingen af post-kvante kryptografistandarder i Rusland
Chefer for kryptografilaboratoriet i NPK Kryptonit vil udvikle udkast til nationale standarder i Den Russiske Føderation, der definerer post-kvante mekanismer for kryptografisk informationsbeskyttelse. Beslutningen blev truffet på et møde i det tekniske udvalg for standardisering "Kryptografisk beskyttelse af information" (TC 26), rapporteret i NPK "Kryptonite" den 19. november 2019.
Kvantekryptografi til mobile enheder
Kvantekryptografi er en ekstremt pålidelig metode til at beskytte kommunikationskanaler mod aflytning i teorien, men det er stadig ret vanskeligt at implementere det i praksis. Kompleks udstyr skal installeres i begge ender af kanalen - enkeltfotonkilder, fotonpolarisationskontroller og følsomme detektorer. På samme tid for at måle polarisationsvinklen for fotoner er det nødvendigt at vide nøjagtigt, hvordan udstyret er orienteret i begge ender af kanalen. På grund af dette er kvantekryptografi ikke egnet til mobile enheder.
Forskere fra University of Bristol har foreslået en ordning, hvor der kun er behov for komplekst udstyr til en forhandler. Den anden ændrer kun fotonenes tilstand, koder disse oplysninger og sender dem tilbage. Udstyret til dette kan placeres i en lommeenhed. Forfatterne foreslår også en løsning på problemet med udstyrsorientering. Målingerne foretages i tilfældige retninger. Liste over retninger kan offentliggøres åbent, men kun sammenfaldende retninger tages i betragtning ved afkodning.
