Ученые из России, Китая и Таиланда нашли способ, который защищает установки квантовой криптографии от атак с использованием света. Благодаря новому методу квантовое шифрование станет более защищенным от атак хакеров. Исследование опубликовано в журнале PRX Quantum.
Квантовая криптография, или квантовое распределение ключей, представляет из себя метод защиты информации, который основан на фундаментальных законах физики. Перед тем как отправить зашифрованное сообщение, нужно предоставить пользователю ключ. Это случайная последовательность битов, необходимая для того, чтобы расшифровать сообщение. Если этот ключ передается в виде фотонов, то его невозможно взломать. Однако это можно сделать с его источником.
Например, если установка квантового распределения сделана с инженерными ошибками, то хакеры могут перехватить биты секретного ключа. Для этого они запускают сверхъяркий свет в оптоволокно в направлении источника. Такая атака не только приведет к сбоям в работе источника фотонов, но и поможет украсть ключ.
Группа ученых Центра компетенций НТИ «Квантовые коммуникации», созданного на базе НИТУ МИСиС, в партнерстве с Российским квантовым центром, а также исследователями из Университета ИТМО, Национального университета оборонных технологий (NUDT) в Китае и Фонда квантовых технологий Таиланда (QTFT) смогли найти способ защитить квантовое шифрование от таких атак. Для этого нужен волоконно-оптический циркулятор или изолятор. Этот недорогой инструмент принимает на себя весь свет, из-за чего мощности света не хватает, чтобы вывести из строя основное устройство. Это своего рода световой предохранитель, который принимает на себя хакерский «световой удар».
«Результатом работы стало создание надежной защиты от данного класса атак, а не просто обнаружение дыры в безопасности, которую не очень понятно, как закрыть. Надеемся, что протестированная нами контрмера будет немедленно применена во всех промышленных системах квантовой криптографии», — рассказал Вадим Макаров, руководитель лаборатории по исследованию уязвимостей систем квантовой криптографии и разработке методов их сертификации Российского квантового центра и Центра компетенций НТИ «Квантовые коммуникации» НИТУ МИСиС.
«Злоумышленник, от которого мы защищаемся, не ограничен в средствах и будет использовать все доступные достижения технологии. Эксперимент по тестированию защиты требовал осторожной работы, так как наш лазер высокой мощности был способен повредить окружающие предметы», — добавила Анастасия Поносова, научный сотрудник Российского квантового центра, выполнявшая эксперименты в лаборатории.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
