alexandr_palkin (alexandr_palkin) wrote,
alexandr_palkin
alexandr_palkin

Category:

Физики из России создали квантовую защиту для быстрых линий связи, но... и их можно подслушать

Физики из России создали квантовую защиту для быстрых линий связи

МОСКВА, 22 мая – РИА Новости. Российский квантовый центр и "Газпромбанк" создали и проверили в деле первую в России высокоскоростную линию связи, защищенную при помощи квантовых технологий, сообщает пресс-служба РКЦ.


"Как показала западная практика, именно крупные европейские, в частности, швейцарские банки, стали одними из первых, кто применил у себя на практике технологии квантового распределения ключей. Такой шаг логично вписывается в образ компаний, для которых надежность — основа имиджа", — заявил Александр Егоркин, начальник департамента защиты информации АО "Газпромбанк".


В основе современных квантовых технологий лежит феномен квантовой запутанности. Это явление, в частности, играет важную роль в системах защищенной квантовой связи, в которых полностью исключена возможность незаметной прослушки, поскольку законы квантовой механики запрещают клонирование состояния частиц света. Сейчас системы квантовой связи активно разрабатывают в Европе, Китае и США.


В России такие сети начали появляться примерно три года назад. Первую квантовую линию связи запустили в Университете ИТМО в 2014 году. Тогда ученые связали два корпуса вуза через подземный оптоволоконный кабель. В июне 2016 года Российский квантовый центр заявил о запуске первой городской линии связи между двумя отделениями банка, а в декабре его специалисты запустили первую "рабочую" линию, по которой передавалась реальная финансовая информация.


Сегодня специалисты РКЦ и его дочерней компании QRate заявили о реализации следующего шага в развитии квантовых сетей – им удалось создать первую высокоскоростную сеть, передача данных в которых защищена технологией квантового распределения ключей. В отличие от прошлых разработок, подобные системы связи можно применять в крупных дата-центрах для объединения мощностей компьютеров и других целей.

"Квантовое распределение ключей – технология, которая сегодня бурно развивается во всем мире, и Россия является одним из лидеров в этой сфере. Зависимость в этой сфере от иностранных поставщиков может быть крайне рискованной. Мы благодарны нашим партнерам и рассчитываем, что в скором будущем квантовые методы защиты сделают нашу цифровую среду более безопасной и более доступной", — добавляет Юрий Курочкин, известный российский физик и технический директор компании QRate.


Этот проект был совместно реализован РКЦ, QRate и компанией "С-Терра СиЭсПи", производящей криптографическое оборудование для органов безопасности и коммерческих клиентов с 2003 года. Как показали тесты, объединение их разработок позволяет создавать защищенные сети, в которых информация может передаваться со скоростью в 10 гигабит в секунду и более при постоянной квантовой или "обычной" защите информации, если первая недоступна из-за высокого уровня помех.


Увидеть установку можно будет на стенде компании PwC Россия на Петербургском международном экономическом форуме, который начнется в этот четверг.


РИА Новости  

Физик: телепортация не остановит гонку между хакерами и шифровальщиками

МОСКВА, 22 июл — РИА Новости. Российский физик Александр Львовский рассказал РИА "Новости" о том, почему даже квантовое шифрование и телепортация не остановят гонку между взломщиками и защитниками информации, о перспективах создания квантового компьютера и о том, как "новая физика" может повлиять на квантовые технологии.


Александр Львовский – один из крупнейших отечественных физиков, занимающихся разработкой технологий квантового шифрования, телепортации и квантовых вычислений. Сегодня Львовский работает в университете Калгари (Канада) и в Российском квантовом центре, где под его руководством была создана и введена в эксплуатацию первая "городская" линия связи между двумя отделениями "Газпромбанка" в Москве.


— Александр, сегодня в СМИ часто говорят о создании универсальных квантовых компьютеров. Как вы считаете, когда это произойдет и произойдет ли вообще, и какие технологии – сверхпроводниковые или полупроводниковые – станут его основой?


— Ответ простой – простым людям, обывателям и обычным пользователям, квантовый компьютер не нужен. Квантовый компьютер – прибор, который нужен для решения каких-то определенных задач, а обычные компьютеры мы используем для хранения, обработки и передачи информации. Квантовый компьютер не поможет в решении этой задачи, это исключительно научный прибор, который поможет нам расшифровывать коды, находить новые материалы и решать другие трудоемкие научные задачи неповседневного характера.


Что касается сроков его создания, здесь существуют разные оценки. Обещают, что его создадут "уже скоро". К примеру, в университете Калифорнии в Санта-Барбаре есть группа физиков, работающая над сверхпроводящими кубитами, и, как я слышал, они уже в ближайшее время собираются сделать полноценное устройство на базе нескольких десятков кубитов.


В этой гонке технологий, скорее всего, победят сверхпроводящие кубиты – здесь я соглашусь с моим коллегой Алексеем Устиновым, который непосредственно всем этим занимается. На втором месте, по моему мнению, не полупроводники, а ионы – кубиты на базе ловушек для ионов тоже работают очень хорошо, и долгое время они держались на первом месте.


— Вы и ваши коллеги из Квантового центра работали над созданием первой в России линии межбанковской квантовой связи в сотрудничестве с "Газпромбанком", и разработали систему, которая позволяет усиливать и восставливать квантовый сигнал. Обсуждалась ли возможность объединить эти две технологии?


— Безусловно, мы об этом говорим и всегда об этом подчеркиваем, однако пока такие вещи относятся к разряду фундаментальных исследований. Это пока еще не технология – все-таки, для того, чтобы это состоялось, необходимо время и ресурсы. Мы легко получаем финансирование на прикладные проекты, которые уже завтра дадут деньги, а на фундаментальные исследования, которые дадут отдачу только послезавтра, их получить гораздо сложнее. Поэтому никаких договоренностей на этот счет с "Газпромбанком" пока нет – такие исследования, на мой взгляд, должно финансировать государство, а не коммерческие компании.


— Ваша научная группа разработала другой интересный вариант применения квантовых технологий — так называемую "квантовую линейку", позволяющую замерять расстояния со сверхвысокой точностью. Вы упоминали в своем исследовании, что ее можно использовать для улучшения точности LIGO и других детекторов гравитационных волн. Существуют ли какие-либо планы на этот счет?


— Да, подобные устройства действительно могут помочь нам улучшить точность работы LIGO, однако мы пока этого не обсуждали. На LIGO в ближайшей перспективе в рамках проекта Advanced LIGO будет использоваться сжатый свет, что заметно повысит точность наблюдений за тем, как гравитационные волны искажают структуру пространства-времени. Нужно подождать, чего удастся добиться "сжатому свету", и потом уже говорить об использовании открытого нами феномена.


— В последнюю половину года физики все чаще говорят о возможности открытия "новой физики" на Большом адронном коллайдере. Насколько повлияет и повлияет ли ее обнаружение на изучение квантового мира и то, как развиваются прикладные квантовые технологии?


— Физика сейчас находится в таком состоянии, что мы неплохо понимаем, в масштабах тех длин, времен и других параметров, доступных нам в повседневной жизни, как все работает на квантовом уровне и макромире – образно говоря, мы спустились на много этажей вниз и поднялись на много этажей вверх. Новые открытия, в моем понимании, нас ожидают либо в космосе, или на ускорителях – они будут проявлять на очень больших энергиях и на очень малых расстояниях.


Единственное, что может быть интересно нам и что может быть открыто в ближайшее время – ответ на вопрос, насколько универсальная квантовая механика и насколько "далеко" она проявляет себя и среди макроскопических объектов, есть ли некий предел, где действие квантовой физики заканчивается и начинается действие классических законов.


— Относительно недавно в научной прессе стали появляться статьи, посвященные "взлому" квантовых систем шифрования, опирающиеся на недочеты в конструкции приборов, принимающих и отправляющих сигнал, позволяющие "обмануть" приемник квантового сигнала, расшифровать и даже подменить его. Насколько такие вещи вредят репутации систем квантового шифрования, о которых часто говорят, как об абсолютно защищенных от взлома?


— Этот вопрос сейчас волнует многих из нас. На самом деле, когда мы говорим об абсолютной защите информации, мы имеем в виду, что она абсолютно защищена в рамках определенной модели. Иными словами, это утверждение справедливо только при условии, что все приборы, участвующие в шифровке и передаче информации, подчиняются этой модели и ведут себя в соответствии с ее законами.


Модель, естественно, не точна, и опять же естественно, что эти неточности можно эксплуатировать. Можно сказать, что все время происходит некая битва между шифровальщиками и дешифровальщиками, и эта битва будет продолжаться – квантовая криптография и телепортация ее не остановят, а просто повысят уровень этой битвы.


РИА Новости


Физики доказали, что квантовые системы связи можно «подслушать»





Физики из Швеции продемонстрировали, что при некоторых условиях квантовые системы связи, считающиеся сегодня неуязвимыми для взлома и прослушки, можно взломать благодаря некоторым особенностям в подготовке квантового шифра



МОСКВА, 19 дек – РИА Новости. Шведские физики выяснили, что квантовая криптография не является абсолютно безопасной – оказалось, что самый распространенный метод "запутывания" частиц при передаче ключа уязвим для "подслушивания", говорится в статье, опубликованной в журнале Science Advances.



"Эта дыра в безопасности позволяет "прослушивать" квантовый трафик и при этом оставаться невидимыми для отправителя и реципиента сигнала. Мы сначала продемонстрировали ее наличие в теории, а затем наши коллеги из Стокгольма смогли на практике показать, что это можно сделать", — заявил Ян-Оке Ларссон (Jan-Ake Larsson) из университета Линчепинга (Швеция).



Феномен квантовой запутанности является основой современных квантовых технологий. Это явление, в частности, играет важную роль в системах защищенной квантовой связи – такие системы полностью исключают возможность незаметной "прослушки" из-за того, что законы квантовой механики запрещают "клонирование" состояния частиц света.



Относительно недавно сразу две группы физиков с участием российских ученых создали устройства, позволяющие восстанавливать и усиливать частично потерянный квантовый сигнал. Это породило опасения, что подобные приборы могут помочь злоумышленникам "подслушивать" защищенные линии связи, что, как считает швейцарский физик Николя Жизан, все же сделать невозможно.



Ларссон и его коллеги показали, что на самом деле "дыры" в квантовой связи есть – они возникают еще в процессе формирования ключа, при помощи которого шифруется информация, передаваемая по обычной линии связи.



Как объясняют физики, большинство современных экспериментальных и коммерческих систем квантовой связи шифруют сигнал, вырабатывая два фотона, которые испускаются в разные стороны. На пути к реципиенту они проходят через специальные интерферометры, которые меняют фазу частиц света таким образом, что любая попытка подслушать квантовый сигнал будет сразу обнаружена.



Авторы статьи показали, что ослепление однофотонных лавинных диодов, принимающих этот сигнал, позволяет обмануть алгоритмы, которые сегодня используются для определения "чистоты" сигнала и подтверждения его квантового характера.



Дело в том, что почти все детекторы фотонов игнорируют так называемые "нули" – частицы света, которые не были поляризованы. Благодаря этому, если "забить" эти детекторы нулями в определенный момент времени, то тогда реципиент будет считать сигнал квантовым, хотя на самом деле он им не будет являться.



Это позволит не только безбоязненно считывать шифр и защищенные им данные, но и подменять сигнал и манипулировать им. Как отмечают ученые, главное в этом не перестараться – если переборщить со светом, то тогда детекторы будут показывать 100% квантовость сигнала, что естественно вызовет подозрения у реципиента.



Насколько безвыходной является такая ситуация? Ларссон и его коллеги подчеркивают, что проблема заключается не в квантовой физике, а в устройстве и работе приборов. Простые модификации – к примеру, простейший индикатор уровни мощности сигнала – могут указать на то, что кто-то пытается "забить" детекторы фотонов обычным неполяризованным светом.



Более надежным способом решения этой проблемы, устраняющей ее причину – избирательное "прочтение" фотонов – будет переход от систем с одним каналом оптической связи к двум оптоволокнам. Это заметно увеличит стоимость системы связи, но сделает ее опять неуязвимой, заключают физики.




РИА Новости

Tags: Мировая революция Международной финансов, Москва, Новое в науке и технике, Проект МФО "Валить Путина и Россию"
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 0 comments