Будущее наступило: 5 направлений, где квантовая криптография будет незаменима
Ожидаемая польза от появления мощного квантового компьютера настолько же огромна, насколько велики и сопутствующие ей угрозы. По умыслу злоумышленника, такая машина способна будет открыть доступ к защищенному асимметричным шифрованием трафику, взломать секретную базу данных банковских транзакций или обойти систему безопасности с целью остановить крупный завод. Эти и другие сценарии смогут реализоваться уже в ближайшую декаду. Квантовая криптография не только нивелирует эти беспрецедентные риски, но и кардинально усиливает традиционные системы шифрования. Андрей Дремлюга, директор по стратегии компании QRate, рассказывает о самой технологии и об областях ее применения.
Что такое квантовая криптография и может ли она защитить?
Квантовая криптография — сочетание способа шифрования информации с помощью симметричных ключей с квантовой технологией их передачи. Работает она следующим образом: передатчик кодирует биты информации в одиночные квантовые состояния света (фотоны) и передает их. При попытке перехвата фотоны, которыми закодирован ключ, меняют свое состояние в силу базовых законов физики. Эти законы никак не обойти. Оборудование фиксирует изменения, и формирование ключа приостанавливается до тех пор, пока к линии подключен злоумышленник.
По уровню ошибок при передаче (числа измененных фотонов) удается сразу определить степень вмешательства. Если оно не превышает определенный порог, можно специальным образом сократить ключи, чтобы перехваченная информация стала пренебрежимо малой. Эта процедура называется «усилением секретности».
Пара слов о возможности защититься от квантового компьютера. Такой компьютер использует алгоритмы, например, алгоритм Шора, которые угрожают данным, зашифрованным асимметричными ключами. При распределении ключа квантовым оборудованием используется симметричная система шифрования. Поскольку она не подразумевает наличия открытой части ключа, как в асимметричной, квантовому компьютеру просто не с чем работать.
Если же зашифрованная информация попала в руки злоумышленника, при наличии достаточного мощного квантового вычислителя расшифровка возможна подбором ключа. В ответ на эту опасность существуют постквантовые алгоритмы. Квантовая криптография защищает данные аппаратно на уровне базовых законов физики, а постквантовая выступает в роли ПО и защищает на уровне математики. Эти технологии дополняют друг друга и предлагают максимально возможный уровень защиты данных на сегодня.