Парола: Лазерен лъч

Shutterstock

Парола: Лазерен лъч

Учени от Toshiba и университета в Кембридж разработват нов метод за квантово кодиране, като използват наличната оптична инфраструктура

Юлиян Арнаудов
8260 прочитания

Shutterstock

© Shutterstock


Непрекъсната връзка с интернет, онлайн базирани услуги (т.нар. облачни технологии), мобилни устройства, които са непрекъснато свързани. Всичко това позволява на хората да поддържат почти непрекъсната комуникация помежду си независимо от своето местоположение, пол и език. Предимствата на глобалната мрежа вече се използват от правителства, големи корпорации, потребители и поради тази причина все повече важна информация се изнася във виртуалното пространство.

Това обаче изобщо не означава, че тя се намира на сигурно място. Причините са най-разнообразни: все по-честите хакерски атаки, изнасянето на бази с лични данни, изтичане на важна корпоративна информация и какво ли още не. Оказа се, че инструменти за осъществяването на подобни киберпрестъпления могат да се закупят дори от обикновени потребители, които могат да ги намерят на руския нелегален пазар за вируси, при това на достъпни цени. Отделно от това авторитетното технологично списание Wired в последния си брой обяви смъртта на дигиталните пароли и ги определи като лесно преодолим и несигурен начин да се предпазва информацията, качена в интернет. Всичко това кара учените да търсят нови начини да защитят трафика на данни в глобалната мрежа.

Криптираната връзка

Дълги години успехът на Research In Motion (RIM) - производителят на смартфоните BlackBerry, не се дължеше толкова на добрия хардуер, на операционната система на умните им устройства или на страхотните услуги, които предлага. Тайната на рецептата се крие в заветните думи "корпоративна сигурност". Основната причина почти всички щатски федерални институции и големи компании да използват (или поне доскоро) телефоните на RIM беше криптираната връзка и собствените сървъри, през които минава цялата кореспонденция на устройствата. Заради това доста международни корпорации, особено във финансовия сектор, задължават служителите си да използват само BlackBerry-та като служебен смартфон. Добре криптираната връзка, използването на собствена инфраструктура провокираха доста правителства от Близкия изток и Централна Азия да забранят устройствата, освен ако RIM не им предостави достъп до трафика на данни.

Усилията на RIM за постигането на подобно ниво на сигурност обаче беше свързано с изграждането на собствена инфраструктура, което изисква много инвестиции като средства и време. Затова производителят на BlackBerry постепенно изгуби своите позиции на смартфон пазара, като масово компаниите започнаха да въвеждат практиката самите служители да избират своето устройства, а ИТ отделът на дружеството да се опита да намери оптимален начин да предостави сигурна връзка.

Не всеки обаче може да се позволи да изгради собствена инфраструктура както RIM. Затова за бизнеса и държавните институции може да се окаже много привлекателно, ако се появи евтина технология, която да гарантира сигурна връзка при използване на вече изградената инфраструктура.

По жицата

Това е причината учените от технологичния гигант Toshiba и университета в Кембридж да усъвършенстват техника, която предлага по-евтин начин да се осигури дигитална сигурност. Те разчитат на специално хардуерно кодиране, базирано на вече изградената оптична мрежа, която е в основата на съвременната високоскоростна интернет връзка. Научният екип разчита на модерен фотодетектор, който засича слабите фотони, предавани по отпичното влакно всяка секунда. Чрез тях се разпространява малък секретен код, който криптира основната информация, предавана през силния светлинен сигнал. По този начин безопасно може да се разпространяват данни на разстояния до 90 км. За да може да се разчетат данните, предавани по кабели с подобни устройства, трябва да да се предостави и съответния секретен код.

Първоначално подобни системи за кодиране най-вероятно ще бъдат използвани от правителствените комуникационни мрежи, свързани с националната сигурност. Но технологията определено ще бъде безценна и за опазване на финансови данни на големи корпорации и др. Постепенно тя може да се превърне в стандартна защита за цялостната информация, която се предава в интернет, коментира щатският всекидневник New York Times.

Подходът е базиран на принципите на квантовата физика. Това позволява да се обменя информация по начин, при който се разбира веднага, ако някой прихване комуникационния канал. Технологията позволява да се засича светлинен импулс за сравнително малък прозорец от време – в случая това са само 50 пикосекунди (1 пикосекунда = 0.000000000001 секунда). Това е времето, за което светлината изминава 15 милиметра.

По-сигурно и по-евтино

Тайната обмяна на кодиращи ключове, които се използват за шифроване и дешифриране на информация, са в основата на модерната криптография. Подобни инструменти обаче имат няколко недостатъка, сред които възможността да бъдат разшифрирани чрез мощни компютри, ако се основават на математическа формула.

Използването на квантовите ключове позволява шифрите да се обменят по-безопасно и намалява шанса за разкодиране. Непрекъснатото им обновяване и еднократно използване на даден ключ се смята за една от най-сигурните форми за защита на информация. От известно време съществуват няколко подобни системи, които са базирани на подобни квантови похвати. Те обаче разчитат на отделен кабел, който се полага паралелно с оптичната интернет инфраструктура. Това ги прави значително по-скъпи и по-трудни за въвеждане.

Именно тук е пробивът на учените от Toshiba и университета в Кембридж. Те предлагат тази технология да бъде въведена вътре в съществуващите оптични мрежи и така квантовите ключове да се предават заедно с останалата информация. По този начин се спестяват пари за полагането на нова инфраструктура, която е необходима за по-сигурното криптиране. Съответно това прави тази технология по-привлекателна за различни частни клиенти, като например търговски компании.

Съвременните оптични мрежи позволяват да се пренася информация едновременно чрез различни канали. Това става чрез използването на лъчи с различни цветове. Системата на Toshiba и Кембридж предава криптираните кодове през същата оптична нишка, но използва собствена честота. "Можем да различим нашите фотони от останалата светлина, като следим времето им на пристигане до детектора", коментира доктор Андрю Шийлдс, един от участниците в проекта и главен ръководител на изследователските лаборатории на Toshiba. "Квантовите сигнали минават през детектора в точно определен период от време – на всяка наносекунда, докато при останалите светлинни частици липсва точно определен интервал."

По ирония на съдбата основният проблем за сигурността на тази технология са самите оптични кабели. Те могат да бъдат прегънати, оптичните нишки да се оголят и със специална техника да се прихване информацията, която се предава по светлинния поток. Предимството на новата технология е, че при опит да се изследват тези единични протони според законите на квантовата физика се изменя тяхното състояние и това води до грешки в данните, които съдържат.

"Като измерваме броя на грешките в предаваните секретни кодове, ние може да разберем дали някой е прихванал информацията по оптичния кабел и дали съответният код не е компрометиран", коментира доктор Шийлдс. Така че, ако квантовото оптично криптиране успее да се наложи като основно средство за пазене на информация сред големите корпорации и държавните институции, тогава то може да положи основите на нов тип интернет сигурност. 

Непрекъсната връзка с интернет, онлайн базирани услуги (т.нар. облачни технологии), мобилни устройства, които са непрекъснато свързани. Всичко това позволява на хората да поддържат почти непрекъсната комуникация помежду си независимо от своето местоположение, пол и език. Предимствата на глобалната мрежа вече се използват от правителства, големи корпорации, потребители и поради тази причина все повече важна информация се изнася във виртуалното пространство.

Това обаче изобщо не означава, че тя се намира на сигурно място. Причините са най-разнообразни: все по-честите хакерски атаки, изнасянето на бази с лични данни, изтичане на важна корпоративна информация и какво ли още не. Оказа се, че инструменти за осъществяването на подобни киберпрестъпления могат да се закупят дори от обикновени потребители, които могат да ги намерят на руския нелегален пазар за вируси, при това на достъпни цени. Отделно от това авторитетното технологично списание Wired в последния си брой обяви смъртта на дигиталните пароли и ги определи като лесно преодолим и несигурен начин да се предпазва информацията, качена в интернет. Всичко това кара учените да търсят нови начини да защитят трафика на данни в глобалната мрежа.


Благодарим ви, че четете Капитал!

Вие използвате поверителен режим на интернет браузъра си. За да прочетете статията, трябва да влезете в профила си.

Влезте в профила си

Всеки потребител може да чете до 10 статии месечно без да има абонамент за Капитал.

Вижте абонаментните планове
mb-3
Close
Бюлетин
Бюлетин

Вечерни новини

Най-важното от деня. Всяка делнична вечер в 18 ч.


3 коментара
  • 1
    geordgeo avatar :-P
    geordgeo

    Светът се развива, не спи, а прочетеното от мен току-що ми изглежда като взето на заем от 22-ри век...

  • 2
    ariman_info avatar :-|
    Ariman

    перфектна идея, това ограничение обаче от 90 км, не ми харесва, дано се преодолее скоро и системата им стане стандарт.

  • 3
    daria_vip avatar :-P
    daria_vip

    пробито
    На пресконференция на black hat в Вегас още преди 3 години излезна инженер researcher който вразумително обясни теоретичната база защо технологията квантови суитчове подлежи на Eavesdropping
    приложено е и работи .
    he researchers at the University of Singapore, however, have managed to go one step further — they’ve developed a method of producing a full exploit of a QKD system that allows for Eve to eavedrop on Alice’s and Bob’s communication — without introducing enough errors to allow her to be detected. Her eavesdropping appeared to be no different from the random background errors that are inevitable in the physical implementation of a QKD system.

    Although the researchers were able to infiltrate this system with basically off-the-shelf parts, it’s worth noting that this exploit doesn’t mean that QKD isn’t a viable method of encryption. The researchers themselves suggest several countermeasures, and no doubt other countermeasures will be developed as this research continues. As the researchers themselves note: ”a more pointed question is what problems still lurk unnoticed in the gap between the theoretical description and the practical systems. Just as in classical cryptography, an ongoing search for backdoors is required to build hardened implementations of quantum cryptography for real-world use.”

    Quantum cryptography is still in its infancy, but it’s still more than likely the future of encrypted communications once its been further refined and developed.


Нов коментар

За да публикувате коментари,
трябва да сте регистриран потребител.


Вход

Още от Капитал

Дигитални модели

Дигитални модели