Na konci prosince 2019 vědci z University of Science and Technology. Král Abdullah (Saúdská Arábie) a University of St Andrews (Skotsko) představili nový nerozbitný bezpečnostní systém. Vytvořili optický mikročip, který umožňuje zasílání informací od uživatele k uživateli prostřednictvím jednorázového komunikačního kanálu. Podle tvůrců ani kvantové počítače nejsou schopny takovou kryptografii rozbít.
Moderní kryptografické techniky umožňují rychlou výměnu dat, ale kvantové algoritmy jednoho dne usnadní rozbití. Tvůrci mikročipu tvrdí, že jejich metoda kryptografie nemůže být hacknuta a zabírá méně místa v síti než tradiční komunikace. Navrhovaný systém používá klíče generované optickým čipem, které nejsou uloženy nebo přenášeny zprávou. V důsledku toho je nelze znovu vytvořit ani zachytit.
Vědci z University of Science and Technology. Univerzita krále Abdullaha a St Andrews odhalila nový nerozbitný bezpečnostní systém
Nová technologie je naprosto nerozbitná, jak jsme ukázali v článku. Může být použit k ochraně důvěrné komunikace mezi uživateli oddělenými jakoukoli vzdáleností při rychlosti blízkého světla a použitím levných optických čipů, které jsou kompatibilní s elektronikou, “vysvětlil vedoucí studie profesor Andrea di Falco z Fakulty fyziky a astronomie. na univerzitě v St. Andrews.
Podle vývojářů jejich technologie otevírá zcela novou kryptografickou techniku, která poskytuje „dokonalé utajení“v globálním měřítku s minimálními náklady.
Implementace masivních a cenově dostupných globálních bezpečnostních technik je celosvětovou výzvou a nabízíme elegantní řešení. Pokud bude toto schéma implementováno po celém světě, budou muset krypto hackeři hledat jinou práci, poznamenají autoři studie.
Propagační video:
Testování kvantového šifrování na optických linkách o délce 143 kilometrů
25. září 2019 vyšlo najevo, že kazanské kvantové centrum Kazanského národního výzkumného technického ústavu pojmenovaného po A. N. Tupolevovi - KAI (KKTs KNITU-KAI), Rostelecom a Tattelecom úspěšně zajišťovaly výměnu kvantových šifrovacích klíčů na komunikační lince z optických vláken. (FOCL) o délce 143 kilometrů. Toto je záznam pro provozování komerčních komunikačních sítí. Dříve, v roce 2018, Rostelecom testoval podobnou technologii na FOCL s délkou 58 kilometrů.
V Tatarstanu test FOCL (optická optická komunikační linka) propojil laboratoř praktické kvantové kryptografie KKTs KNITU-KAI s komunikačním centrem Rostelecom v Apastově. Testování zahrnovalo páteřní sítě dvou nezávislých telekomunikačních operátorů - Rostelecom a Tattelecom, což je důležité pro praktické zavedení kvantové komunikace.
Jednou z technických výzev je zajistit přenos kvantových klíčů na dlouhé vzdálenosti v optických linkách. Testovaný prototyp datového přenosového a přijímacího komplexu s hybridní kvantově-klasickou ochranou byl vyvinut v KNITU-KAI a podporuje přenos kvantových klíčů na velké vzdálenosti. Obsahuje systém pro kvantové rozdělení klíčů na postranních frekvencích, krypto router a jediný fotonový detektor vyráběný ruskou společností SKONTEL. Jako počáteční systém pro kvantovou distribuci klíčů byl použit vývoj Petrohradské národní výzkumné univerzity informačních technologií, mechaniky a optiky (ITMO University).
Při testování provozu krypto routeru byly uspořádány videokonferenční relace mezi dvěma komunikačními uzly ve vzdálenosti 143 km s optickou ztrátou v kanálu 37 dB. Pro výměnu šifrovacích klíčů byl použit tok jednotlivých fotonů, v kvantových stavech, o nichž byly zapsány klasické informace. Kvantové rozdělení klíčů proběhlo při frekvenci modulační fázové změny 100 MHz s průměrným počtem fotonů 0,2 na jednu modulační hodiny. Průměrná hodnota rychlosti generování kvantových klíčů v kanálu umožnila změnit 256bitový šifrovací klíč až dvakrát za minutu.
Odborníci se domnívají, že kvantová komunikace poskytuje nejvyšší stupeň ochrany přenosu dat po optických vedeních, která existuje v září 2019. Technologie je založena na použití základních zákonů kvantové fyziky, které nelze obejít. K výměně šifrovacích klíčů používá technologie jednotlivé fotony, jejichž stavy se neodvolatelně změní, jakmile se je někdo pokusí „přečíst“. Jakýkoli pokus o zachycení bude okamžitě detekován a bude mu zabráněno.
Rostelecom uspořádal v Rusku experimentální síť pro přenos dat s kvantovým šifrováním
5. června 2019 představil Rostelecom experimentální síť pro přenos dat s kvantovým šifrováním. Poprvé používá zařízení a řešení od různých výrobců s organizací jejich správné interakce po celé cestě přenosu dat. Poprvé v zemi má tato síť také několik uzlů s technickou schopností spojit mnoho uživatelů bez ohledu na umístění jejich kanceláří a použité kryptografické zařízení s QKD (technologie kvantové distribuce klíčů).
Pilotní síť v Petrohradě zahrnuje uzly v Rostelecomových laboratořích na nábřeží Sinopskaja, v inženýrském centru SafeNet na vyhlídce Aptekarsky a v muzeu komunikací na Pochtamtsky lane. Všechny jsou navzájem propojeny vysokorychlostními datovými linkami z optických vláken Rostelecomu. Pro zajištění ochrany přenosu informací pomocí QKD se jedná pouze o domácí vybavení a řešení - Petrohradský národní výzkumný ústav informačních technologií, mechaniky a optiky (ITMO univerzita), ruské kvantové centrum, T8 a S-Terra. Multinodová síť prezentovaná v Petrohradě generuje více než 2000 bitů informací o tajném klíči za 1 sekundu.
Rostelecom se již zhruba rok zabývá hloubkovým testováním zařízení a řešení domácích dodavatelů v oblasti kvantové komunikace. Celkově jsme s výsledky spokojeni, dokazují, že použití KKK je technicky dostupné na stávající infrastruktuře Rostelecomu. Nyní přecházíme na zcela novou úroveň testování, kdy se vytváří síť s více uzly a zařízení od různých dodavatelů. V takové síti je pro nás důležité testovat a ukázat potenciálním zákazníkům prototypy komerčních služeb, například organizace ochrany páteřních datových přenosových kanálů nebo virtuálních privátních sítí (VPN) pomocí QKD. Budoucí komerční služby budou testovány na síti vytvořené v Petrohradě, - řekl Boris Glazkov, viceprezident pro strategické iniciativy Rostelecomu.
Rostelecom očekává, že v příštích dvou letech zahájí první komerční služby využívající technologii QKD (Quantum Key Distribution Distribution) - zaručuje nejvyšší stupeň ochrany přenosu dat, protože je založen na základních zákonech fyziky. Uvedl to prezident společnosti Michail Oseevsky.
Odborníci se domnívají, že kvantová komunikace poskytuje nejvyšší úroveň zabezpečení přenosu dat, která je k dispozici v červnu 2019. Technologie je založena na použití základních zákonů kvantové fyziky, které nelze obejít. K výměně šifrovacích klíčů používá technologie jednotlivé fotony, jejichž stavy se neodvolatelně změní, jakmile se je někdo pokusí „přečíst“. Jakýkoli pokus o zachycení bude okamžitě detekován a bude mu zabráněno.
Testy systému pro kvantovou ochranu přenosu dat na FOCL Rostelecomu
Dne 29. ledna 2019 Rostelecom oznámil, že úspěšně dokončil druhou etapu testování domácích zařízení a řešení pro organizaci kvantové ochrany přenosu dat na stávající optické komunikační lince (FOCL). Účastníky testu byly Ruské kvantové centrum (RQC), QRate a S-Terra CSP.
Kvantová kryptografie ještě nedosáhla úrovně praktického využití, ale přiblížila se jí. Na světě existuje několik organizací, kde probíhá aktivní výzkum v oblasti kvantové kryptografie. Mezi ně patří IBM, GAP-Optique, Mitsubishi, Toshiba, Los Alamos National Laboratory, Kalifornský technologický institut (Caltech), stejně jako mladá společnost MagiQ a holding QinetiQ podporované britským ministerstvem obrany. Rozsah účastníků pokrývá jak největší světové instituce, tak malé začínající společnosti, což nám umožňuje hovořit o počátečním období formování tržního segmentu, kdy se oba mohou účastnit za stejných podmínek.
Kvantový směr ochrany kryptografických informací je samozřejmě velmi slibný, protože kvantové zákony umožňují přivést metody ochrany informací na kvalitativně novou úroveň. Dosud již existují zkušenosti s vytvářením a testováním počítačové sítě chráněné kvantově kryptografickými metodami - jedinou sítí na světě, kterou nelze hacknout.
Kvantové výpočty představují hrozbu pro kybernetickou bezpečnost
Asymetrická kryptografie je založena na dvou klíčích: jeden může šifrovat data, druhý se používá pro dešifrování. Kvantové počítače budou teoreticky schopny řešit problémy podstatně rychleji než běžné počítače a budou moci dešifrovat soukromé klíče. S ohledem na tempo vývoje kvantových výpočtů by se to mohlo stát za 5-10 let.
S příchodem kvantových počítačů již nebude tradiční šifrování účinné. To znamená, že všechny cenné informace, které jsou přenášeny v zašifrované podobě, utrpí, budou ohroženy bankovní transakce a kryptoměny, útočníci budou moci získat přístup ke kritickým energetickým zařízením odkudkoli na světě atd. Jak odborník poznamenal, tento problém ovlivní nejen zpravodajskou komunitu a odborníky v oblasti kybernetické bezpečnosti, ale také sociální platformy a posly, jako je WhatsApp, kteří používají klíče k autorizaci uživatelů.
Standardizace2019: NPK Kryptonit povede vývoj post-kvantových kryptografických standardů v Rusku
Vedoucí kryptografické laboratoře NPK Kryptonit vyvinou návrhy národních norem Ruské federace, které definují post-kvantové mechanismy ochrany kryptografických informací. Rozhodnutí bylo učiněno na zasedání technické komise pro standardizaci „Kryptografická ochrana informací“(TC 26), hlášené v NPK „Kryptonite“19. listopadu 2019.
Kvantová kryptografie pro mobilní zařízení
Kvantová kryptografie je teoreticky velmi spolehlivou metodou ochrany komunikačních kanálů před odposloucháváním, ale v praxi je stále poměrně obtížné ji implementovat. Na obou koncích kanálu musí být instalováno komplexní zařízení - jednotlivé zdroje fotonů, ovládací prvky polarizace fotonů a citlivé detektory. Pro měření úhlu polarizace fotonů je nutné přesně vědět, jak je zařízení orientováno na obou koncích kanálu. Kvantitativní kryptografie proto není vhodná pro mobilní zařízení.
Vědci z University of Bristol navrhli schéma, ve kterém je složité vybavení potřeba pouze pro jednoho vyjednavače. Druhá modifikuje pouze stav fotonů, kóduje tuto informaci a odešle je zpět. Zařízení pro toto může být umístěno v kapesním zařízení. Autoři také navrhují řešení problému orientace zařízení. Měření se provádějí v náhodných směrech. Seznam směrů může být zveřejněn otevřeně, ale při dekódování budou brány v úvahu pouze shodné směry.