A finales de diciembre de 2019, investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología. El rey Abdullah (Arabia Saudí) y la Universidad de St Andrews (Escocia) han presentado un nuevo sistema de seguridad irrompible. Han creado un microchip óptico que permite enviar información de un usuario a otro a través de un canal de comunicación de una sola vez. Según los creadores, incluso las computadoras cuánticas son incapaces de romper esa criptografía.
Las técnicas criptográficas modernas permiten un intercambio rápido de datos, pero algún día los algoritmos cuánticos harán que sea fácil de romper. Los creadores del microchip argumentan que su método de criptografía no puede ser pirateado y ocupa menos espacio en la red que las comunicaciones tradicionales. El sistema propuesto utiliza claves generadas por un chip óptico, que no se almacenan ni se transmiten con el mensaje. Como resultado, no pueden recrearse ni interceptarse.
Investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología. El Rey Abdullah y la Universidad de St Andrews presentan un nuevo sistema de seguridad irrompible
La nueva tecnología es absolutamente irrompible, como demostramos en el artículo. Se puede utilizar para proteger las comunicaciones confidenciales de usuarios separados por cualquier distancia, a velocidades cercanas a la de la luz y utilizando chips ópticos económicos que son compatibles con la electrónica ”, explicó el jefe del estudio, el profesor Andrea di Falco de la Facultad de Física y Astronomía. en la Universidad de St Andrews.
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Según los desarrolladores, su tecnología abre una técnica de criptografía completamente nueva que proporciona un "secreto perfecto" a escala global con costos mínimos.
La implementación de técnicas de seguridad global masivas y asequibles es un desafío mundial y ofrecemos una solución elegante. Si este esquema se implementa en todo el mundo, los hackers criptográficos tendrán que buscar otro trabajo, señalan los autores del estudio.
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Prueba de cifrado cuántico en líneas de fibra óptica con una longitud de 143 kilómetros
El 25 de septiembre de 2019 se supo que el Centro Cuántico de Kazán de la Universidad Técnica Nacional de Investigación de Kazán que lleva el nombre de A. N. Tupolev - KAI (KKTs KNITU-KAI), Rostelecom y Tattelecom proporcionaron con éxito el intercambio de claves de cifrado cuántico en una línea de comunicación de fibra óptica. (FOCL) con una longitud de 143 kilómetros. Este es un récord para operar redes de comunicaciones comerciales. Anteriormente, en 2018, Rostelecom probó una tecnología similar en FOCL con una longitud de 58 kilómetros.
En Tartaristán, una línea de comunicación de fibra óptica de prueba (línea de comunicación de fibra óptica) conectó el laboratorio de Criptografía Cuántica Práctica del KKC KNITU-KAI con el centro de comunicaciones Rostelecom en Apastovo. La prueba involucró las redes troncales de dos operadores de telecomunicaciones independientes: Rostelecom y Tattelecom, que es importante para la implementación práctica de las comunicaciones cuánticas.
Uno de los desafíos técnicos es garantizar la transmisión de claves cuánticas a largas distancias en líneas de fibra óptica. El prototipo probado de un complejo de transmisión y recepción de datos con protección híbrida cuántica clásica se desarrolló en KNITU-KAI y admite la transmisión de claves cuánticas a largas distancias. Incluye un sistema de distribución de claves cuánticas en frecuencias laterales, un enrutador criptográfico y un detector de fotón único fabricado por la empresa rusa SKONTEL. El desarrollo de la Universidad Nacional de Investigación de Tecnologías de la Información, Mecánica y Óptica de San Petersburgo (Universidad ITMO) se utilizó como sistema inicial para la distribución de claves cuánticas.
Al probar el funcionamiento del enrutador criptográfico, se organizaron sesiones de videoconferencia entre dos nodos de comunicación a una distancia de 143 kilómetros con una pérdida óptica en el canal de 37 dB. Para el intercambio de claves de cifrado, se utilizó un flujo de fotones individuales, en cuyos estados cuánticos se escribió información clásica. La distribución cuántica de claves tuvo lugar a una frecuencia de cambio de fase de modulación de 100 MHz con un número medio de fotones de 0,2 por reloj de modulación. El valor medio de la tasa de generación de claves cuánticas en el canal hizo posible cambiar la clave de cifrado de 256 bits hasta dos veces por minuto.
Los expertos creen que las comunicaciones cuánticas proporcionan el mayor grado de protección de la transmisión de datos a través de líneas de fibra óptica que existe en septiembre de 2019. La tecnología se basa en el uso de leyes fundamentales de la física cuántica que no se pueden eludir. Para intercambiar claves de cifrado, la tecnología utiliza fotones individuales, cuyos estados cambian irrevocablemente tan pronto como alguien intenta "leerlos". Cualquier intento de interceptación será detectado y prevenido inmediatamente.
Rostelecom ha organizado una red de transferencia de datos experimental con cifrado cuántico en Rusia
El 5 de junio de 2019, Rostelecom presentó una red de transferencia de datos experimental con cifrado cuántico. Por primera vez utiliza equipos y soluciones de diferentes fabricantes con la organización de su correcta interacción a lo largo de toda la ruta de transmisión de datos. Además, por primera vez en el país, dicha red tiene varios nodos con la capacidad técnica de conectar a muchos usuarios, independientemente de la ubicación de sus oficinas y del equipo criptográfico utilizado con QKD (tecnología de distribución de claves cuánticas).
La red piloto en San Petersburgo incluye nodos en los laboratorios de Rostelecom en el terraplén de Sinopskaya, en el centro de ingeniería SafeNet en el prospecto Aptekarsky y en el museo de comunicaciones en el carril Pochtamtsky. Todos ellos están conectados entre sí por las líneas de datos de fibra óptica de alta velocidad de Rostelecom. Para organizar la protección de la transmisión de información utilizando el QKD, solo se involucran equipos y soluciones domésticos: la Universidad Nacional de Investigación de Tecnologías de la Información, Mecánica y Óptica de San Petersburgo (Universidad ITMO), el Centro Cuántico Ruso, T8 y S-Terra. La red multinodo presentada en San Petersburgo genera más de 2000 bits de información de clave secreta en 1 segundo.
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Durante aproximadamente un año, Rostelecom se ha dedicado a realizar pruebas en profundidad de equipos y soluciones de proveedores nacionales en el campo de las comunicaciones cuánticas. En general, estamos satisfechos con los resultados, demuestran que el uso del KKK es técnicamente asequible en la infraestructura existente de Rostelecom. Ahora nos estamos moviendo a un nivel de prueba fundamentalmente nuevo, cuando se crea una red de múltiples nodos con equipos de diferentes proveedores. En una red de este tipo, es importante para nosotros probar y mostrar a los clientes potenciales prototipos de servicios comerciales, por ejemplo, la organización de protección de canales de transmisión de datos troncales o redes privadas virtuales (VPN) utilizando QKD. Los futuros servicios comerciales se probarán en la red creada en San Petersburgo, - dijo Boris Glazkov, vicepresidente de iniciativas estratégicas de Rostelecom.
Rostelecom espera lanzar en los próximos dos años los primeros servicios comerciales que utilizan tecnología de distribución de clave cuántica (QKD); garantiza el más alto grado de protección de transmisión de datos, ya que se basa en las leyes fundamentales de la física. Así lo afirmó el presidente de la empresa Mikhail Oseevsky.
Los expertos creen que las comunicaciones cuánticas proporcionan el nivel más alto de seguridad en la transmisión de datos disponible en junio de 2019. La tecnología se basa en el uso de leyes fundamentales de la física cuántica que no se pueden eludir. Para intercambiar claves de cifrado, la tecnología utiliza fotones individuales, cuyos estados cambian irrevocablemente tan pronto como alguien intenta "leerlos". Cualquier intento de interceptación será detectado y prevenido inmediatamente.
Pruebas del sistema de protección cuántica de transmisión de datos en FOCL de Rostelecom
El 29 de enero de 2019, Rostelecom anunció que había completado con éxito la segunda etapa de prueba de equipos y soluciones domésticos para la organización de la protección cuántica de la transmisión de datos en la línea de comunicación de fibra óptica existente (FOCL). Los participantes de la prueba fueron el Russian Quantum Center (RQC), QRate y S-Terra CSP.
La criptografía cuántica aún no ha alcanzado el nivel de uso práctico, pero se ha acercado a él. Hay varias organizaciones en el mundo donde se están llevando a cabo investigaciones activas en el campo de la criptografía cuántica. Entre ellos se encuentran IBM, GAP-Optique, Mitsubishi, Toshiba, Los Alamos National Laboratory, California Institute of Technology (Caltech), así como la joven empresa MagiQ y el holding QinetiQ, apoyado por el Departamento de Defensa británico. El abanico de participantes abarca tanto a las instituciones más grandes del mundo como a las pequeñas empresas de nueva creación, lo que nos permite hablar del período inicial en la formación de un segmento de mercado, cuando ambos pueden participar en igualdad de condiciones.
Por supuesto, la dirección cuántica de la protección de la información criptográfica es muy prometedora, ya que las leyes cuánticas hacen posible llevar los métodos de protección de la información a un nivel cualitativamente nuevo. Hasta la fecha, ya existe experiencia en la creación y prueba de una red informática protegida por métodos de criptografía cuántica, la única red del mundo que no puede ser pirateada.
La computación cuántica representa una amenaza para la ciberseguridad
La criptografía asimétrica se basa en dos claves: una puede cifrar datos y la otra se utiliza para descifrarlos. En teoría, las computadoras cuánticas podrán resolver problemas significativamente más rápido que las computadoras convencionales y podrán descifrar claves privadas. Dado el ritmo de desarrollo de la computación cuántica, esto podría suceder en 5 a 10 años.
Con la llegada de las computadoras cuánticas, el cifrado tradicional ya no será efectivo. Esto significa que toda la información valiosa que se transmita en forma cifrada sufrirá, las transacciones bancarias y las criptomonedas estarán en riesgo, los atacantes podrán acceder a instalaciones energéticas críticas desde cualquier parte del mundo, etc. Como señaló el experto, este problema afectará no solo a la comunidad de inteligencia y expertos en el campo de la ciberseguridad, sino también a las plataformas sociales y mensajeros, como WhatsApp, que utilizan claves para autorizar a los usuarios.
Estandarización 2019: NPK Kryptonit liderará el desarrollo de estándares de criptografía post-cuántica en Rusia Los
jefes del laboratorio de criptografía de NPK Kryptonit desarrollarán borradores de estándares nacionales de la Federación de Rusia que definen los mecanismos post-cuánticos de protección de la información criptográfica. La decisión se tomó en una reunión del comité técnico de estandarización "Protección criptográfica de la información" (TC 26), informada en el NPK "Kryptonita" el 19 de noviembre de 2019.
Criptografía cuántica para dispositivos móviles
La criptografía cuántica es un método extremadamente confiable en teoría para proteger los canales de comunicación de las escuchas, pero en la práctica sigue siendo bastante difícil implementarlo. Se deben instalar equipos complejos en ambos extremos del canal: fuentes de fotones individuales, controles de polarización de fotones y detectores sensibles. Para medir el ángulo de polarización de los fotones, es necesario saber exactamente cómo está orientado el equipo en ambos extremos del canal. Debido a esto, la criptografía cuántica no es adecuada para dispositivos móviles.
Científicos de la Universidad de Bristol han propuesto un esquema en el que solo se necesita un equipo complejo para un negociador. El segundo solo modifica el estado de los fotones, codifica esta información y los envía de regreso. El equipo para esto se puede colocar en un dispositivo de bolsillo. Los autores también proponen una solución al problema de la orientación del equipo. Las medidas se toman en direcciones aleatorias. La lista de direcciones se puede publicar abiertamente, pero solo se tendrán en cuenta las direcciones coincidentes al decodificar.