CC BY
10
УДК 004.056.5
Струк П.В.
аспирант кафедры «Информационная безопасность» Дальневосточный федеральный университет,
Россия, г. Владивосток КВАНТОВЫЕ ТЕХНОЛОГИ. ПОЛНАЯ ЗАЩИТА ОТ ВЗЛОМА И БЕЗОПАСНЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ
Аннотация: в статье описаны инновационные исследования ведущих специалистов в области квантовой физики, направленные на обеспечение информационной безопасности аппаратной и программной инфраструктуры телекоммуникационных систем, сетей и отдельных устройств.
Ключевые слова: квантовая физика, квантовые вычисления, шифрование, информационная безопасность, инновационные исследования.
Struk P. V.
postgraduate of Far Eastern Federal University
Russia, Vladivostok
QUANTUM TECHNOLOGIES. COMPLETE PROTECTION AGAINST HACKING AND SAFE COMPUTER NETWORKS
Abstract: the article describes innovative research by leading experts in the field of quantum physics, aimed at ensuring the information security of the hardware and software infrastructure of telecommunication systems, networks and individual devices.
Keywords: quantum physics, quantum computing, encryption, information security, innovative research
Эпоха, когда привычный взлом станет недоступен, может скоро наступить, так как мир квантовой физики используется для создания самых безопасных микросхем из когда-либо созданных. Инновации разрабатываются в рамках инициативы Quantum Flagship ЕС, стоимостью 1 млрд. евро, и обещают революцию в уровнях конфиденциальности цифровой жизни.
Квантовая физика - это наука о крошечных частицах, которые ведут себя непредсказуемым образом. Представленные концепции кажутся странными -например, объект представляет собой две вещи одновременно или телепортируется прямо в лаборатории. «Квант - это всегда странно, и тем более странно, если вы встретились с ним в мире физики», - признается Роб Тью, физик из Женевского университета. Его определение? Квант - это «один объект, один атом или один фотон, одна частица света».
Ученые теперь научились контролировать и манипулировать этими «объектами», что должно привести к появлению новых впечатляющих технологий. В частности, квант послужил основой для разработки так называемых квантовых генераторов случайных чисел, которые используют проверенное, совершенно случайное поведение квантовых объектов для генерации совершенно случайных чисел.
Компьютеры и взломщики кодов
Вся компьютерная безопасность основана на случайных числах, но обычные вычисления не способны генерировать случайные числа такой же чистоты, как квантовые объекты, а это означает, что хакеры, нарушающие код, могут предсказывать результаты и разрушать барьеры безопасности. Хуго Збинден, специалист по квантовой физике в Женевском университете, возглавляет проект под названием QRANGE, целью которого является сделать квантовые генераторы случайных чисел меньше, быстрее и дешевле, чтобы их можно было легко интегрировать в повседневные цифровые устройства.
Он показывает нам крошечный чип, который он описывает как «генератор квантовых случайных чисел, который генерирует миллионы бит в секунду и может быть интегрирован в цифровую технику и использоваться в программном обеспечении.
Новые чипы генерируют случайные числа, стреляя крошечным лазером по двум целям. Никто не может сказать, какую цель они поразят. «Сам чип будет интегрирован в более сложную систему, и в реализации этого проекта есть некоторые проблемы. Но основы, физика, не поддаются взлому», - говорит Збинден.
Тем временем в Барселоне ученые работают над следующим шагом -квантовым интернетом. В Институте фотонных наук ICFO команда ученых показала прототип нового вида сети, где сообщения отправляются через несколько фотонов, и любая попытка перехватить связь всегда будет обнаружена.
Аппаратное обеспечение для создания квантового интернета еще не является надежным, сертифицированным и достаточно компактным, чтобы можно было развернуть эту технологию, и существуют проблемы с отправкой сообщений на очень большие расстояния.
Тем не менее, наука о распределении квантовых ключей, в которых генерируется ключ, генерируемый квантовым случайным числом для того, чтобы разблокировать данные, которыми обмениваются традиционным способом, обещает многое с точки зрения создания сверхзащищенного Интернета. «Ваши данные будут защищены, например, ваши финансовые данные и данные о состоянии вашего здоровья. Также с точки зрения защиты и безопасности будет существенное преимущество, не говоря уже о защите электрических сетей или транспортных сетей», - объясняет Валерио Прунери, координатор проекта CiViQ в ICFO / ICREA. Предприятия строятся вокруг этой новой квантовой технологии по мере ее продвижения от лаборатории к рынку, включая Quside, основанную выпускником Quantum Flagship Карлосом Абелланом. Он говорит, что нам следует ожидать повсюду внедрение генераторов квантовых случайных чисел: «Примером является интеграция этих чипов в технологии серверного типа для обеспечения безопасности в центрах обработки данных, а другие примеры включают в себя подключенные автомобили, сети устройств Интернета и даже мобильные телефоны, которые постепенно увидят интеграцию этих технологий».
По словам Роба Тью, этот процесс исследования, разработки и развертывания делает квантовую технологию быстро развивающейся областью: «Действительно, когда-нибудь вы сможете пойти в лабораторию и заставить что-то на квантовом уровне функционировать так, как вы хотите, а затем положить его в коробку и передать потенциальному клиенту или продать эту коробку кому-то, кто может выполнить какое-то приложение, которое реально повлияет на чью-то жизнь.
