Московские ученые разрабатывают системы квантового распределения ключей для обезвреживания квантовых хакеров

Обсудить на форуме - Помощь проекту

Пресс-служба федеральной программы «Приоритет 2030» сообщила о разработке учеными Национального исследовательского технологического университета (НИТУ) «МИСиС» системы квантового распределения ключей (КРК) и исследования способов защиты от кибератак. Всё для того, чтобы в будущем обеспечить надежную защиту данных, передаваемых через квантовый интернет.

«Квантовые технологии – одна из быстроразвивающихся областей физики, где разрабатываются инновации на основе кванта – неделимой частицы, атома или фотона. Такие технологии улучшают защиту информации, обеспечивая безопасность банковских операций и даже личных переписок в мессенджерах, – рассказали в «Приоритете 2030», добавив, – С точки зрения физики и математики системы квантового распределения ключей являются абсолютно защищенными, однако есть нюансы, которыми пользуются квантовые хакеры. Одна из распространенных атак – ослепление детектора одиночных фотонов. Такой прибор обладает высокой чувствительностью и, если подавать на него очень яркий свет, детектор начинает «слепнуть» и ведет себя некорректно, позволяя злоумышленнику управлять собой. Однако ученые НИТУ «МИСИС» нашли способ увеличить защиту систем КРК».

Как пояснил представитель вуза Игорь Павлов, в НИТУ «МИСИС» закончили разрабатывать системы квантового распределения ключей с частотой приготовления квантовых состояний свыше 1 ГГц. До этого в России самым быстрым решением считалась система на 312,5 МГц. «Здесь мы увеличили частоту в 4-ре раза. Это большее количество вырабатываемого ключа в секунду, которое позволяет чаще менять ключи шифрования, что еще более увеличивает защиту», – пояснил Игорь Павлов.

Из дорожной карты развития «сквозной» цифровой технологии «Квантовые технологии» к 2024-му собираются внедрить 7 тыс. км квантовых систем, а к 2030-му – 15 тыс. км. Одновременно будут функционировать свыше 100 систем. Это можно считать первым большим шагом технологического прорыва.

«В НИТУ «МИСИС» опытный образец миниатюрного передатчика будет разработан к концу 2022-го, далее начнется его подготовка к серийному выпуску, возможно, в 2023-2024 гг. Система направлена на снижение стоимости подключения абонента к квантовой сети, первыми ее пользователями будут представители крупного бизнеса. Сейчас такие системы стоят дорого, но технология будет эволюционировать, как это было с обычными компьютерами, и через десятилетие станет более доступной», – убежден Игорь Павлов.

Поскольку системы КРК по оптическому волокну имеют ограничения по дальности работы, для соединения городов, находящихся в тысячах километрах друг от друга, используется спутник. Последний по открытому пространству сначала распределяет ключ с одной наземной станцией, затем с другой. Зашифровав один ключ другим, спутник передает его на земную станцию. Таким образом один спутник может соединить множество точек в стране.

«Спутниковая квантовая криптография позволяет расстояния преодолевать быстрее и дешевле. То есть мы запускаем спутник, который распределяет квантовые ключи во Владивостоке, потом над Москвой. Дальше с помощью любых видов связи – мобильная связь, спутниковая связь, интернет, стационарная связь, мы начинаем обмениваться информацией, зашифровав ее с помощью этих квантовых ключей», – добавил Игорь Павлов.

Сегодня специалисты НИТУ «МИСИС» разрабатывают наземный приемник в партнерстве с компаниями-производителями оборудования для спутников, среди которых – «Роскосмос» и «Газпром космические системы». Первые запуски запланированы на 2023-ый.