Квантовое шифрование похоронит шпионаж

Системы передачи данных наконец станут полностью защищены от постороннего вмешательства

Российские физики-метрологи разработали систему обеспечения абсолютной точности счёта одиночных фотонов для защиты квантового криптографического канала. Новая разработка заключается в абсолютной калибровке детекторов, которые работают в режиме счёта одиночных фотонов. Разработка в первую очередь будет интересна для оборонной промышленности, банкам и службам госбезопасности.
Квантовая криптография – новый перспективный метод защиты коммуникаций, основанный на принципах квантовой физики. Новая разработка обеспечит надёжность и защищенность квантового криптографического канала за счет возможности проверки абсолютной чувствительности счётчиков с точностью до одиночных фотонов. Кроме того, метод позволит проводить аттестацию аппаратуры, которая применяется в квантовых криптографических системах.

Квантовая криптография приносит миру $7 млрд
Объем мирового рынка информационной безопасности сегодня оценивается более чем в $80 млрд с тенденций роста до $100 млрд. Рынок собственно квантовой криптографии оценивается примерно в $7 млрд. В настоящее время на свободном рынке доступны аналогичные системы квантового шифрования производства Швейцарии и Австрии, но широкого применения они пока не получили. Потенциальных заказчиков останавливает высокая стоимость систем (порядка $200 тыс.), ограничения по длине линии оптической связи (около 50 км) и принципиальная инновационность метода.
Технологии квантового шифрования стремительно совершенствуются, в августе 2017 года китайский спутник «Мо-цзы» впервые в истории осуществил успешную передачу данных при помощи метода квантовой криптографии. В России созданием метода поверки элементов систем квантового шифрования занимается Всероссийский Научно-Технический Институт Оптико-Физических измерений (ВНИИОФИ). Необходимость такой разработки в институте объясняют приближающимся появлением на рынке серийного оборудования для квантовой криптографии и внедрением этого оборудования в системы передачи данных.

Это прорыв в безопасной передачи информации
В системе шифрования передаваемой информации две проблемы: первая, обеспечить безопасность линии связи от прослушивания, вторая, если прослушивание имеет место, сделать невозможным расшифровку сигнала. Используемые на сегодня математические методы шифрования решают вторую задачу – невозможность расшифровать сигнал. Определить, имеет ли место факт прослушивания, они не в состоянии. Квантовое шифрование принципиально решает первую задачу – выявляет факт прослушивания. При этом в систему передачи квантовой информации теоретически можно встроить методы математического шифрования. Потенциально это дает огромный рывок в обеспечении безопасности передачи информации.
При внедрении любых автоматизированных систем, тем более шифровальных, стоит принципиальная проблема проверки параметров такого оборудования. Если производитель обещает регистрацию 70% попадающих в приемник фотонов, а реально он регистрирует только 50%, вероятность обнаружения утечки информации недопустимо отличается от заданной. Теперь показатели станет возможным проверить с помощью нового метода. С развитием технологий квантовой криптографии и прогнозируемого высокого спроса на подобное оборудование наличие проверенных методов калибровки измерений является необходимым условием, без них математические алгоритмы работать не будут.

С утечкой данных скоро будет покончено
Задача современных методов защиты информации не ограничивается выявлением факта несанкционированного доступа – необходимо сделать недоступным расшифровку сигнала. Эту задачу решает высокая точность однофотонных детекторов. Пока оборудование для регистрации единичных фотонов закупается за рубежом, однако начать его выпуск обещают некоторые российские компании.
Во ВНИИОФИ прогнозируют начало серийного внедрения систем квантовой криптографии в течение ближайших пяти лет. В Российском квантовом центре обещают выпустить на рынок первое коммерческое устройство уже в следующем году. Создаваемый во ВНИИОФИ метод обеспечит гарантированную калибровку элементов оптических систем квантового шифрования, что позволит перейти от их тестирования на экспериментальном уровне к широкому внедрению. По мере роста рынка возможно потребуется выпуск систем калибровки для центров измерений в российских регионах.