Pada akhir Desember 2019, peneliti dari Universitas Sains dan Teknologi. Raja Abdullah (Arab Saudi) dan Universitas St Andrews (Skotlandia) telah menghadirkan sistem keamanan baru yang tidak dapat dipecahkan. Mereka telah menciptakan microchip optik yang memungkinkan informasi dikirim dari pengguna ke pengguna melalui saluran komunikasi satu kali. Menurut pencipta, bahkan komputer kuantum tidak mampu memecahkan kriptografi semacam itu.
Teknik kriptografi modern memungkinkan pertukaran data yang cepat, tetapi algoritma kuantum suatu hari nanti akan membuatnya mudah untuk dipecahkan. Pencipta microchip berpendapat bahwa metode kriptografi mereka tidak dapat diretas, dan menggunakan lebih sedikit ruang di jaringan daripada komunikasi tradisional. Sistem yang diusulkan menggunakan kunci yang dihasilkan oleh chip optik, yang tidak disimpan atau dikirim bersama pesan. Akibatnya, mereka tidak dapat dibuat ulang atau dicegat.
Peneliti dari Universitas Sains dan Teknologi. Raja Abdullah dan Universitas St Andrews Mengungkap Sistem Keamanan Baru yang Tidak Dapat Dipecahkan
Teknologi baru ini benar-benar tidak bisa dipecahkan, seperti yang kami tunjukkan di artikel. Ini dapat digunakan untuk melindungi komunikasi rahasia pengguna yang dipisahkan oleh jarak apa pun, pada kecepatan yang mendekati cahaya, dan menggunakan chip optik murah yang kompatibel dengan elektronik, ” jelas kepala penelitian, Profesor Andrea di Falco dari Sekolah Fisika dan Astronomi. di Universitas St Andrews.
Menurut para pengembang, teknologi mereka membuka metode kriptografi yang benar-benar baru, memberikan "kerahasiaan yang sempurna" dalam skala global dengan biaya minimal.
Menerapkan teknik keamanan global yang masif dan terjangkau merupakan tantangan dunia, dan kami menawarkan solusi yang elegan. Jika skema ini diterapkan di seluruh dunia, peretas crypto harus mencari pekerjaan lain, catat penulis studi.
Video promosi:
Pengujian enkripsi kuantum pada jalur serat optik dengan panjang 143 kilometer
Pada tanggal 25 September 2019 diketahui bahwa Kazan Quantum Center dari Universitas Teknik Riset Nasional Kazan dinamai A. N. Tupolev - KAI (KKTs KNITU-KAI), Rostelecom dan Tattelecom berhasil menyediakan pertukaran kunci enkripsi kuantum pada jalur komunikasi serat optik (FOCL) dengan panjang 143 kilometer. Ini adalah rekor untuk mengoperasikan jaringan komunikasi komersial. Sebelumnya, pada 2018, Rostelecom menjajal teknologi serupa di FOCL dengan panjang 58 kilometer.
Di Tatarstan, uji FOCL (jalur komunikasi serat optik) menghubungkan laboratorium Kriptografi Kuantum Praktis KKT KNITU-KAI dengan pusat komunikasi Rostelecom di Apastovo. Pengujian melibatkan jaringan tulang punggung dua operator telekomunikasi independen - Rostelecom dan Tattelecom, yang penting untuk implementasi praktis komunikasi kuantum.
Salah satu tantangan teknis adalah memastikan transmisi kunci kuantum jarak jauh dalam jalur serat optik. Prototipe yang diuji dari transmisi data dan kompleks penerimaan dengan perlindungan hybrid kuantum-klasik dikembangkan di KNITU-KAI dan mendukung transmisi kunci kuantum jarak jauh. Ini mencakup sistem untuk distribusi kunci kuantum pada frekuensi samping, router kripto, dan detektor foton tunggal yang diproduksi oleh perusahaan Rusia SKONTEL. Pengembangan Universitas Riset Nasional Teknologi Informasi, Mekanika, dan Optik St. Petersburg (Universitas ITMO) digunakan sebagai sistem awal untuk distribusi kunci kuantum.
Saat menguji pengoperasian router kripto, sesi konferensi video diselenggarakan antara dua node komunikasi pada jarak 143 kilometer dengan kehilangan optik di saluran 37 dB. Untuk pertukaran kunci enkripsi, aliran foton tunggal digunakan, dalam status kuantum tempat informasi klasik ditulis. Distribusi kuantum kunci berlangsung pada frekuensi perubahan fasa modulasi 100 MHz dengan jumlah foton rata-rata 0,2 per satu jam modulasi. Nilai rata-rata dari laju pembuatan kunci kuantum di saluran memungkinkan untuk mengubah kunci enkripsi 256-bit hingga dua kali dalam satu menit.
Para ahli percaya bahwa komunikasi kuantum memberikan tingkat perlindungan transmisi data tertinggi melalui jalur serat optik yang ada pada September 2019. Teknologi ini didasarkan pada penggunaan hukum fundamental fisika kuantum yang tidak dapat dielakkan. Untuk bertukar kunci enkripsi, teknologi menggunakan foton tunggal, yang statusnya berubah secara permanen segera setelah seseorang mencoba untuk "membacanya". Setiap upaya intersepsi akan segera terdeteksi dan dicegah.
Rostelecom telah menyelenggarakan jaringan transfer data eksperimental dengan enkripsi kuantum di Rusia
Pada 5 Juni 2019, Rostelecom mempresentasikan jaringan transfer data eksperimental dengan enkripsi kuantum. Untuk pertama kalinya, ini menggunakan peralatan dan solusi dari produsen yang berbeda dengan organisasi interaksi yang benar di sepanjang jalur transmisi data. Selain itu, untuk pertama kalinya di negara ini, jaringan semacam itu memiliki beberapa node dengan kemampuan teknis untuk menghubungkan banyak pengguna, terlepas dari lokasi kantor mereka dan peralatan kriptografi yang digunakan dengan QKD (teknologi distribusi kunci kuantum).
Jaringan percontohan di St. Petersburg mencakup node di laboratorium Rostelecom di tanggul Sinopskaya, di pusat teknik SafeNet di prospek Aptekarsky, dan di museum komunikasi di jalur Pochtamtsky. Semuanya terhubung satu sama lain oleh jalur data serat optik berkecepatan tinggi Rostelecom. Untuk mengatur perlindungan transmisi informasi menggunakan QKD, hanya peralatan dan solusi domestik yang terlibat - Universitas Riset Nasional Teknologi Informasi, Mekanika dan Optik (ITMO University) St. Petersburg, Pusat Kuantum Rusia, T8, dan S-Terra. Jaringan multinode yang disajikan di St. Petersburg menghasilkan lebih dari 2000 bit informasi kunci rahasia dalam 1 detik.
Selama sekitar satu tahun Rostelecom telah terlibat dalam pengujian peralatan dan solusi yang mendalam dari vendor domestik di bidang komunikasi kuantum. Secara keseluruhan, kami puas dengan hasilnya, mereka membuktikan bahwa penggunaan KKK secara teknis terjangkau pada infrastruktur yang ada di Rostelecom. Sekarang kita bergerak ke tingkat pengujian yang secara fundamental baru, ketika jaringan multi-node dibuat dengan peralatan dari vendor yang berbeda. Pada jaringan seperti itu, penting bagi kami untuk menguji dan menunjukkan prototipe pelanggan potensial dari layanan komersial, misalnya, organisasi perlindungan saluran transmisi data tulang punggung atau jaringan pribadi virtual (VPN) menggunakan QKD. Jaringan yang dibuat di St. Petersburg akan digunakan untuk menguji layanan komersial di masa depan,”kata Boris Glazkov, Wakil Presiden untuk Inisiatif Strategis Rostelecom.
Rostelecom berharap dalam dua tahun ke depan untuk meluncurkan layanan komersial pertama menggunakan teknologi distribusi kunci kuantum (QKD) - ini menjamin tingkat perlindungan transmisi data tertinggi, karena didasarkan pada hukum dasar fisika. Ini dikemukakan oleh presiden perusahaan Mikhail Oseevsky.
Para ahli percaya bahwa komunikasi kuantum memberikan tingkat keamanan transmisi data tertinggi yang tersedia pada Juni 2019. Teknologi ini didasarkan pada penggunaan hukum fundamental fisika kuantum yang tidak dapat dielakkan. Untuk bertukar kunci enkripsi, teknologi menggunakan foton tunggal, yang statusnya berubah secara permanen segera setelah seseorang mencoba untuk "membacanya". Setiap upaya intersepsi akan segera terdeteksi dan dicegah.
Pengujian sistem untuk perlindungan kuantum transmisi data pada FOCL dari Rostelecom
Pada 29 Januari 2019, Rostelecom mengumumkan bahwa mereka telah berhasil menyelesaikan tahap kedua pengujian peralatan domestik dan solusi untuk organisasi perlindungan kuantum transmisi data pada jalur komunikasi serat optik (FOCL) yang ada. Peserta tes adalah Pusat Kuantum Rusia (RQC), QRate dan S-Terra CSP.
Kriptografi kuantum belum mencapai tingkat penggunaan praktis, tetapi sudah mendekati tingkat itu. Ada beberapa organisasi di dunia di mana penelitian aktif di bidang kriptografi kuantum sedang dilakukan. Diantaranya adalah IBM, GAP-Optique, Mitsubishi, Toshiba, Los Alamos National Laboratory, California Institute of Technology (Caltech), serta perusahaan muda MagiQ dan holding QinetiQ, yang didukung oleh British Department of Defense. Rentang peserta mencakup institusi terbesar di dunia dan perusahaan rintisan kecil, yang memungkinkan kita berbicara tentang periode awal pembentukan segmen pasar, ketika keduanya dapat berpartisipasi dengan persyaratan yang sama.
Tentu saja, arah kuantum perlindungan informasi kriptografi sangat menjanjikan, karena hukum kuantum memungkinkan metode perlindungan informasi dibawa ke tingkat yang baru secara kualitatif. Hingga saat ini, sudah ada pengalaman dalam pembuatan dan pengujian jaringan komputer yang dilindungi oleh metode kriptografi kuantum - satu-satunya jaringan di dunia yang tidak dapat diretas.
Komputasi kuantum merupakan ancaman bagi keamanan siber
Kriptografi asimetris didasarkan pada dua kunci: satu dapat mengenkripsi data, yang lain digunakan untuk mendekripsinya. Secara teori, komputer kuantum akan mampu menyelesaikan masalah secara signifikan lebih cepat daripada komputer konvensional dan akan mampu mendekripsi kunci privat. Mengingat kecepatan perkembangan komputasi kuantum, ini bisa terjadi dalam 5-10 tahun.
Dengan munculnya komputer kuantum, enkripsi tradisional tidak lagi efektif. Ini berarti bahwa semua informasi berharga yang dikirimkan dalam bentuk terenkripsi akan terganggu, transaksi perbankan dan cryptocurrency akan berisiko, penyerang akan dapat memperoleh akses ke fasilitas energi kritis dari mana saja di dunia, dll. Sebagaimana dicatat oleh pakar tersebut, masalah ini tidak hanya akan memengaruhi komunitas intelijen dan pakar di bidang keamanan siber, tetapi juga platform sosial dan messenger, seperti WhatsApp, yang menggunakan kunci untuk memberi otorisasi kepada pengguna.
Standardisasi 2019: NPK Kryptonit akan memimpin pengembangan standar kriptografi pasca-kuantum di Rusia
Kepala laboratorium kriptografi NPK Kryptonit akan mengembangkan draf standar nasional Federasi Rusia yang menentukan mekanisme pasca-kuantum perlindungan informasi kriptografi. Keputusan itu dibuat pada pertemuan komite teknis untuk standardisasi "Cryptographic protection of information" (TC 26), yang dilaporkan dalam NPK "Kryptonite" pada 19 November 2019.
Kriptografi kuantum untuk perangkat seluler
Kriptografi kuantum adalah metode yang sangat andal dalam teori untuk melindungi saluran komunikasi dari penyadapan, tetapi dalam praktiknya masih cukup sulit untuk menerapkannya. Peralatan kompleks harus dipasang di kedua ujung saluran - sumber foton tunggal, kontrol polarisasi foton, dan detektor sensitif. Untuk mengukur sudut polarisasi foton, perlu diketahui secara pasti bagaimana orientasi peralatan di kedua ujung saluran. Karena itu, kriptografi kuantum tidak cocok untuk perangkat seluler.
Ilmuwan dari Universitas Bristol telah mengusulkan skema di mana peralatan kompleks hanya dibutuhkan untuk satu negosiator. Yang kedua hanya memodifikasi keadaan foton, menyandikan informasi ini, dan mengirimkannya kembali. Peralatan untuk ini dapat ditempatkan di perangkat saku. Penulis juga mengusulkan solusi untuk masalah orientasi peralatan. Pengukuran dilakukan secara acak. Daftar petunjuk arah dapat dipublikasikan secara terbuka, tetapi hanya petunjuk arah yang bertepatan yang akan diperhitungkan saat mendekode.
