© Пресс-служба НИТУ «МИСиС»Читайте ТАСС вЯндекс.НовостиЯндекс.Дзен…Показать скрытые ссылки
ТАСС, 20 сентября. Российские физики разработали подход, позволяющий оценивать уровень шума при работе лазерных квантовых генераторов случайных чисел, которые применяют в системах квантовой криптографии. Это позволит повысить надежность таких систем и уровень защиты данных, сообщила пресс-служба НИТУ "МИСиС".
"Важным элементом квантовых криптографических систем является квантовый генератор случайных чисел. При попытке узнать квантовый ключ злоумышленник может атаковать этот элемент системы. Для повышения защиты устройства ученые создали методы оценки случайных изменений фазы в полупроводниковом лазере, который является одним из наиболее распространенных источников квантовой случайности в генераторах случайных чисел", — говорится в сообщении.
На эту тему
- Специалисты из России, Китая и Таиланда защитили системы квантовой связи от «ослепления»
- В протоколе квантовой криптографии выявили новую уязвимость
- Ученые создали самый быстрый квантовых генератор случайных чисел
3 Материала
Подход был разработан группой физиков под руководством заведующего лабораторией элементной базы квантовых коммуникаций НИТУ МИСИС Романа Шахового. Исследователи изучали, действительно ли физические свойства лазерного излучения в генераторах случайных чисел меняются случайным образом.
Лазеры давно стали основой для генераторов случайных чисел, применяемых в квантовой криптографии. Ученые традиционно считают, что они всегда испускают вспышки излучения со случайными фазовыми характеристиками. Шаховой и его коллеги изучили, как случайность фазовых характеристик может нарушаться, если вспышки происходят с очень высокой частотой.
Для выявления подобных нарушений ученые создали практический подход, который позволяет определять уровень классического и квантового шума при работе лазеров с управляемым усилением. Шум приводит к появлению ошибок в ключах и их дешифрации и может "затмить" следы деятельности злоумышленников. Новый подход ученые успешно проверили экспериментально.
Для этого применили особый тип оптических приборов: интерферометры Маха-Цендера. По сравнению с другими оптическими устройствами они позволили точнее оценить качество работы генераторов случайных чисел и выявлять возможные проблемы, которыми бы могли воспользоваться "взломщики". Как надеются физики, созданная ими методика повысит надежность разрабатываемых систем квантовой криптографии и создаст условия для их сертификации.
О квантовой криптографии
За последние два десятка лет ученые и инженеры разработали множество защищенных линий связи на базе квантовых технологий. В теории их невозможно взломать или подслушать из-за того, что любая попытка считать данные из такой линии связи нарушит квантовое состояние частиц, используемых для передачи информации, и тем самым выдаст "квантового хакера".
Проблема заключается в том, что уже существующие линии квантовой связи не совсем идеально реализуют те принципы, на базе которых они построены. К примеру, несколько лет назад российские физики показали на практике, что применяемые в таких системах излучатели и приемники квантового сигнала можно "ослепить" при помощи мощного лазера, что переведет их в неквантовый режим работы и сделает информацию уязвимой для незаметного считывания.
