Считается, что появление функционирующих квантовых компьютеров представляет собой угрозу для современных методов шифрования. С другой стороны, именно эти квантовые системы могут стать ключом к обеспечению безопасности компьютеров и Интернета благодаря квантовой криптографии. Команда исследователей из Университета Дьюка, Университета штата Огайо и Национальной лаборатории Оук-Ридж занялась квантовым шифрованием в совершенно новом масштабе.
В исследовании, опубликованном в журнале Science Advances , учёные продемонстрировали систему, использующую квантовое распределение ключей (QKD), создание и распространение кодов шифрования со скоростью передачи до мегабита в секунду. Секрет заключается в предоставлении дополнительной информации о фотонах — лёгких частицах, используемых в QKD и в большинстве современных квантовых сетей, — в сочетании с высокоскоростными детекторами.
Это было достигнуто путём корректировки момента испускания фотонов, что позволяет кодировать два бита информации на фотон вместо одного. В результате этого система может передавать ключи в пять-десять раз быстрее, чем текущие методы, которые допускают скорости передачи ключей только от десятков до сотен килобит в секунду. Запуск нескольких систем, которые используют их новый метод, параллельно, создаёт привычные скорости Интернет.
Это важно, потому что большинство существующих сегодня квантово-защищённых систем шифрования не могут поддерживать некоторые основные повседневные задачи, такие как размещение зашифрованного телефонного звонка или потокового видео.
Обеспечение квантового будущего
QKD требует набор ключей шифрования, отправленных отдельно от зашифрованного сообщения. В принципе, если происходит взлом информации, о подделке сообщения или ключа шифрования предупреждаются как получатель, так и отправитель. Однако пока QKD не может работать безупречно, потому что для этого требуется оборудование, которое всё еще несовершенно. Это и делает QKD уязвимым для взлома.
Поэтому учёным нужно будет исследовать, идентифицировать и исключить ограничения оборудования, которое они использовали.
В любом случае QKD по-прежнему является лучшим шансом для улучшения сегодняшних мер кибербезопасности, которые — как было доказано снова и снова — неадекватны для борьбы с хакерством и нарушениями. И поскольку эта новая система использует оборудование, которое в основном коммерчески доступно, технологии QKD могли бы легко интегрироваться в существующие рамки Интернета.