Квантове шифрування. Принципово новий рівень захисту інформації

Розкажемо про одну з найбільш перспективних сфер розвитку кібербезпеки — квантове шифрування, розберемо його переваги та недоліки.

З розвитком технологій та розширенням можливостей обчислювальних систем виникли нові загрози захисту конфіденційної інформації. Отже, фахівцям потрібно було створити принципово нову технологію захисту даних. Їй стало квантове шифрування. Давайте поговоримо про головні принципі сучасної системи захисту даних та її можливості.

Що таке квантове шифрування

Почнемо з того, що квантове шифрування є методом захисту інформації, який заснований на застосуванні властивостей квантової механіки. В основі цієї технології лежить ідея використання властивостей квантових систем — зміна стану об'єкта в процесі вимірювання.

Працює система наступним чином. Для квантового шифрування використовується пара квантових бітів (qubit). Один із них називається «ключовим», а другий — «захищеним». Ключовий біт генерується відправником, а захищений — одержувачем. Вони зв'язуються один з одним через квантовий канал, який може бути реалізований за допомогою фотонів.

Основні принципи квантового шифрування

Для захисту інформації при квантовому шифруванні використовуються наступні принципи:

  1. Принцип невизначеності Гейзенберга — при вимірі квантової системи її стан змінюється. Тобто, зловмисник не може перехопити квантовий сигнал без зміни його стану.
  2. Принцип взаємодії — для отримання інформації про квантову систему необхідно взаємодіяти з нею. Це означає, що хакер не може перехопити квантовий сигнал, не перервавши зв'язок між відправником та одержувачем.
  3. Принцип несуперечності — відправник і одержувач повинні переконатися в правильності вимірювань та збігу значень ключового біта. Якщо виміри пройшли успішно, то ключовий біт можна використовувати для шифрування інформації.

Переваги квантового шифрування

Тепер розглянемо головні переваги квантового шифрування. До них відносяться:

  1. Надійність. Квантове шифрування має дуже високий ступінь захисту від злому. При перехопленні квантового сигналу його стан змінюється, що відразу веде до виявлення зловмисника. Крім того, квантові системи мають властивість «неклонування», тобто неможливості створити точну копію квантового стану.
  2. Швидкість передачі. Квантові канали мають дуже високу швидкість передачі інформації, що робить квантове шифрування більш ефективним і швидким, ніж класичне шифрування.
  3. Необхідність присутності хакера. Для злому квантового шифру необхідна присутність хакера там, де відбувається передача даних. Це значно збільшує ступінь захисту інформації, оскільки зловмисник не спроможен зламати систему здалеку.

Таким чином, квантове шифрування можна вважати одним із найнадійніших способів передачі даних. Однак, якби все було так просто, воно вже використовувалося б повсюдно.

Обмеження квантового шифрування

Незважаючи на всі свої переваги, квантове шифрування має деякі обмеження та недоліки. Так, один із головних недоліків — це висока вартість обладнання для реалізації квантових каналів та систем. Крім того, квантове шифрування вимагає дуже високого ступеня точності та стабільності, що робить його вразливим для різних видів перешкод.

Ще одним обмеженням квантового шифрування є необхідність фізичної присутності відправника та одержувача на місці передачі даних. Це обмежує можливість використання квантових каналів для віддаленої передачі інформації.

Проте квантове шифрування вже зараз використовується для надійної передачі даних. Зокрема, ним користуються урядові організації у всьому світі. Крім того, амбітний європейський проект IRIS буде ґрунтуватися саме на реалізації цієї технології. Фахівці зазначають, що активні розробки у сфері квантового шифрування дозволять вивести кібербезпеку на принципово новий рівень вже найближчим часом.


Залишити коментар
Будь ласка, введіть ваше ім’я
Будь ласка, введіть коментар.
1000 символів

Будь ласка, введіть email
або Відмінити

Інші статті в категорії IT, програмування, розробка