211service.com
Uzlauzta komerciālā kvantu kriptogrāfijas sistēma
Runājot par drošu ziņojumapmaiņu, nekas nepārspēj kvantu kriptogrāfiju — metodi, kas piedāvā perfektu drošību. Šādā veidā nosūtītās ziņas nekad nevar uzlauzt noklausītājs, lai cik spēcīgs tas būtu.
Vismaz tā ir teorija. Šodien Feihu Xu, Bing Qi un Hoi-Kwong Lo Toronto Universitātē Kanādā saka, ka viņi ir salauzuši komerciālu kvantu kriptogrāfijas sistēmu, ko izveidojis Ženēvā bāzētais kvantu tehnoloģiju starta uzņēmums ID Quantique, kas ir pirmais veiksmīgais šāda veida uzbrukums komerciāli. -pieejama sistēma.
Lūk, kā viņi to izdarīja. Jebkurš pierādījums tam, ka kvantu kriptogrāfija ir ideāla, balstās uz pieņēmumiem, kas ne vienmēr atbilst patiesībai reālajā pasaulē. Nosakiet vienu no šīm nepilnībām, un esat atradis nepilnību, ko var izmantot, lai uzlauztu šādu sistēmu.
Jaunais uzbrukums ir balstīts uz pieņēmumiem par kļūdu veidiem, kas iekļūst kvantu ziņojumos. Alise un Bobs vienmēr rūpīgi seko līdzi kļūdu līmenim savos ziņojumos, jo viņi zina, ka Ieva ieviesīs kļūdas, ja pārtvers un nolasīs kādu no kvantu bitiem. Tātad augsts kļūdu līmenis ir zīme, ka ziņojums tiek noklausīts.
Tomēr nav iespējams pilnībā atbrīvoties no kļūdām. Jebkurā reālās pasaules sistēmā vienmēr būs troksnis, tāpēc Alisei un Bobam ir jāpacieš neliels kļūdu līmenis. Šis līmenis ir labi zināms. Dažādi pierādījumi liecina, ka, ja kvantu bitu kļūdu līmenis ir mazāks par 20 procentiem, ziņojums ir drošs.
Tomēr šajos pierādījumos tiek pieņemts, ka kļūdas ir vides trokšņa rezultāts. Feihu un kolēģi saka, ka viens no galvenajiem pieņēmumiem ir tāds, ka sūtītāja Alise var sagatavot nepieciešamos kvantu stāvokļus bez kļūdām. Pēc tam viņa nosūta šos stāvokļus Bobam, un viņi kopā tos izmanto, lai ģenerētu slepeno atslēgu, ko var izmantot kā vienreizēju bloku drošas ziņas nosūtīšanai.
Bet reālajā pasaulē Alise vienmēr ievada kļūdas kvantu stāvokļos, ko viņa sagatavo, un tieši to Feihu ir izmantojis, lai izjauktu sistēmu.
Viņi saka, ka šis papildu troksnis ļauj Ievai pārtvert dažus kvantu bitus, nolasīt tos un pēc tam nosūtīt tālāk tādā veidā, kas palielina kļūdu līmeni tikai līdz 19,7 procentiem. Šāda veida pārtveršanas un atkārtotas nosūtīšanas uzbrukumā kļūdu līmenis paliek zem 20 procentu sliekšņa, un Alise un Bobs nav gudrāki, laimīgi apmainās ar taustiņiem, kamēr Ieva klausās bez problēmām.
Feihi un kolēģi apgalvo, ka ir pat veiksmīgi pārbaudījuši šo ideju ID Quantique sistēmā.
Tas ir nozīmīgs trieciens komerciālajai kvantu kriptogrāfijai, bet ne tāpēc, ka ID Quantique sistēma tagad ir salaužama. Tas nav. Tagad, kad vājums ir zināms, uzņēmumam ir salīdzinoši viegli veikt rūpīgākas pārbaudes par to, kā Alise sagatavo savus stāvokļus, lai nezināmu kļūdu iespējamība būtu mazāka.
Tomēr tagad ir daudz darba, kas parāda, kā izjaukt parastās kvantu kriptogrāfijas sistēmas, kuru pamatā ir dažādi praktiski trūkumi to uzstādīšanas veidā; tādas lietas kā nevēlami iekšējie atspīdumi pārnesumā, kas ģenerē kvantu bitus, efektivitātes neatbilstības starp fotonu detektoriem un lāzeriem, kas rada papildu, slēptos fotonus, kuriem Ieva var pieķerties. Tas viss ir izmantots, lai atrastu plaisas sistēmā.
Taču, lai gan zināmās nepilnības var novērst, tieši nezināmās rada draudus nākotnē. Problēma, ko atklāja Feihu un citi, ir parādīt, cik viegli ir ar nelielu ļaunprātīgu nolūku sagrozīt ideālās kvantu kriptogrāfijas pamatā esošos pieņēmumus. Tā rezultātā daži kvantu kriptogrāfi zaudēs miegu nākamajos mēnešos un gados.
Atsauce: arxiv.org/abs/1005.2376 : Fāzes pārveidošanas uzbrukuma eksperimentāla demonstrācija praktiskā kvantu atslēgu sadales sistēmā