Россия пытается сократить отставание от ведущих стран в сфере защиты информации

ЭкспертHi-Tech

Защиту информации поручат фотонам

Россия пытается сократить отставание от ведущих стран в сфере защиты информации.

Сергей Куликов

С начала года было объявлено сразу о нескольких отечественных проектах в отрасли высокотехнологичных методов защиты информации.

«Цифровая экономика базируется на использовании данных, и чем выше стоимость этих данных, тем больше желающих их присвоить, — поясняет директор проектов квантовых коммуникаций компании “Ростелеком” Сергей Ханенков. — Кража, утечка, уничтожение данных могут иметь последствия, которые порой страшно представить. Но именно квантовые коммуникации обеспечивают наивысшую из существующих на сегодня степень защиты передачи данных».

Когда случайности не случайны

Квантовый генератор случайных чисел, о разработке которого заявлено учеными НИТУ МИСиС и Российского квантового центра в составе международной исследовательской группы, на сегодня самый быстрый в мире. «Генерация случайных чисел — важнейшая задача для различных областей, таких как криптография или моделирование сложных систем», — говорит один из авторов этого проекта, руководитель научной группы Российского квантового центра и эксперт центра НТИ «Квантовые коммуникации» НИТУ МИСиС Алексей Федоров.

Как поясняют разработчики устройства, на первый взгляд сегодня генерируемые компьютером числа могут казаться случайными, но на самом деле предсказать, какое число выдаст машина, во многих случаях все же возможно. А это делает шифры уязвимыми.

Этого можно избежать за счет применения квантового генератора случайных чисел, которые действительно невозможно предсказать. Он передает ключи шифрования через квантовую сеть, созданную для передачи закодированной информации в квантовых состояниях из одной точки в другую. По ней ключи шифрования передаются с помощью одиночных частиц — фотонов. И взломать такую связь незаметно никак не получится, поскольку зашифрованные данные по каналам этой связи передаются только тогда, когда квантово распределенные ключи переданы без ошибок и признаков перехвата. Удобство такой связи еще и в том, что наладить ее можно на уже существующих коммуникациях, главным образом оптоволоконных.

О запуске линии защищенной квантовой телефонии заявил Центр квантовых технологий Московского госуниверситета. Она свяжет между собой 20 абонентских пунктов на территории вуза, а максимальное расстояние между объектами составит 50 километров.

В то же время Центр исследований и разработок компании GS Labs получил патент на способ криптографического преобразования и устройство для его осуществления, позволяющие обеспечить защиту премиального (FHD, UHD) контента в режиме реального времени.

Как пояснил Сергей Ханенков, в прошлом году были завершены разработка и утверждение технического задания по проекту создания квантовой сети между центром обработки данных (ЦОД) «Калининский» и ЦОД Москвы. В этом году компания проведет проектно-изыскательские работы, которые должны определить этапность и сроки строительства. В рамках этого проекта рассматривается возможность использования строящейся магистральной квантовой сети ОАО РЖД на участке Москва — Удомля. «Для нашей компании важно обеспечить сверхнадежную защиту каналов передачи данных между дата-центрами, где размещены важнейшие информационные системы, как внутренние, так и внешних заказчиков, в том числе государственные ИТ-системы», — пояснил г-н Ханенков.

Отметим, что отечественные проекты пока меркнут на фоне грандиозного строительства квантовой инфраструктуры в Китае. В начале этого года Университет науки и технологий КНР объявил о пуске первой в мире интегрированной сети квантовой связи протяженностью около 4600 километров, связавшей Пекин и Шанхай через узлы магистральной связи в Цзинане и Хэфее. Причем это уже работоспособный проект: как уточнялось в сообщении китайских ученых, к сети в настоящий момент подключено свыше 150 абонентов, нуждающихся в суперзащищенной связи, — банки, крупные госкорпорации, промышленные предприятия и т. д.

Самые быстрые

«Квантовые генераторы случайных чисел являются неотъемлемым элементом устройств квантовой криптографии (более точно, квантового распределения ключей, КРК), — рассказал Алексей Федоров. — Главное преимущество квантовой криптографии — защищенность информации, гарантированная законами физики».

Созданное под его руководством устройство генерирует случайные числа со скоростью более 8 Гб в секунду, и это рекордный показатель для генераторов подобного типа в мире.

Такая скорость могла бы стать важным козырем в руках российских разработчиков, но проблема в том, что пока в нашей стране все квантовые проекты — экспериментальные.

«Например, в 2016 году Центр квантовых технологий МГУ протестировал в Подмосковье на сетях “Ростелекома” работу системы квантовой криптографии, которая до этого проходила многочисленные проверки в лабораторных условиях», — говорит менеджер отдела развития продуктов компании «ИнфоТеКС» (один из ведущих отечественных производителей программного обеспечения для защиты от компьютерных атак сетей и конечных узлов) Александр Поздняков. Тогда в ходе трехнедельного эксперимента обмен сообщениями, зашифрованными с помощью квантовых технологий, был налажен на оптоволоконной линии длиной 32 км между Ногинском и Павловским Посадом. Однако это всего лишь эксперимент, пусть даже и успешный.

«К сожалению, пока в нашей стране крайне мало проектов, которые эксплуатировались бы сколько-нибудь длительное время, сетует г-н Поздняков. — Обычно это происходит следующим образом: ставится экспериментальная задача, привозится оборудование, монтируется, проводится эксперимент, далее оборудование демонтируется. Такой подход удовлетворяет научный интерес, но не дает опыта длительной эксплуатации».

«ИнфоТеКС» начал активно заниматься темой квантовой криптографии еще четыре года назад, когда заключил соглашение с физфаком МГУ, сразу поставив для себя целью создание коммерческих продуктов. «Наше партнерство позволило достаточно быстро создать комплексы квантово-криптографической защиты информации ViPNet Quandor для сетей с топологией “точка–точка” и ViPNet Quantum Security System (QSS) для сетей с топологией “звезда”, — поясняет Александр Поздняков. — Хочу отметить, что изготавливается наше оборудование на базе расположенного в России контрактного производства».

Пока квантовое шифрование на экспериментальной стадии, участники развивают уже существующие способы математического шифрования.

Компания GS Labs (Санкт-Петербург) недавно запатентовала свой способ криптографического преобразования (алгоритм S17), который представляет собой расширение существующего алгоритма шифрования AES (Advanced Encryption Standard). Как считает первый заместитель генерального директора компании GS Labs Максим Самсонов, сейчас, с развитием рынка цифровых услуг, требуется постоянная модернизация, повышение криптоустойчивости и быстродействия, так что стоять на месте нельзя. «Используя последние достижения российской науки, наша компания в сотрудничестве с СПбГТУ создала уникальную технологию, способную конкурировать с зарубежными, — отмечает г-н Самсонов. — Она интегрируется в микропроцессоры и может быть использована во всех бытовых устройствах, требующих высокого уровня безопасности передачи данных».

Что за щитом

Технологии внедрения квантового распределения ключей очень перспективны, считает Александр Поздняков. «Несмотря на то что она только начала внедряться, со временем ее применение будет возможно практически во всех сферах, — говорит он. — Приведу аналог: информатизация за сравнительно короткое затронула всю человеческую деятельность».

На данный момент ключевые сферы, где необходимо внедрение технологии КРК, связаны с защитой особо важной информации, например персональных и биометрических данных. Но ее можно применять везде, где ценность информации высока, например в банковской сфере.

В IT-инфраструктуре крупных банков есть центры обработки данных, где хранится и резервируется важная информация, в том числе о клиентах и об операциях. Однако при появлении в распоряжении злоумышленников достаточно мощного квантового компьютера данная информация может быть скомпрометирована, если не будет предусмотрена ее соответствующая защита. Впрочем, появление такой угрозы — дело будущего.

«Еще одним практическим примером использования КРК-технологии может быть обновление ключей шифрования в банкоматах, — считает г-н Поздняков. — Традиционно это выполняется вручную доверенным персоналом и напоминает сеанс инкассации. Но при использовании КРК в сети становится возможным обновлять ключи дистанционно, сократив расходы на выезд к каждому банкомату».

Как будем догонять

Над созданием квантово защищенных линий работают все крупные государства. Как отмечает Александр Поздняков, родоначальником строительства квантовых сетей были США, где первая такая сеть появилась в 2001 году. Сейчас лидер на этом направлении — Китай. «В их сети интегрированы сегменты квантового распределения ключей по открытому пространству, — говорит он. — Плюс более 700 оптических сегментов и две станции космической связи с передачей данных по спутниковым каналам. В России такие работы ведутся, но до реализации еще далеко».

Однако, по словам Алексея Федорова, в нашей стране устройства квантовой криптографии внедряются довольно активно, причем разными командами. «Устройства для квантового распределения ключей в России разработали несколько команд. Но при этом говорить, что существует некий разнобой, не совсем правильно. Скорее можно вести речь о здоровой конкуренции среди ученых и разработчиков».

У России есть все возможности для того, чтобы быть среди ведущих держав в этой области. «На старте наших разработок в этой сфере разрыв между нами и мировыми лидерами составлял двадцать лет, сейчас он сократился примерно до пяти лет», — Александр Поздняков.

Хочешь стать одним из более 100 000 пользователей, кто регулярно использует kiozk для получения новых знаний?
Не упусти главного с нашим telegram-каналом: https://kiozk.ru/s/voyrl

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

За вами наблюдают, смиритесь За вами наблюдают, смиритесь

Сервис налоговой службы для хранения электронных чеков вызывает ряд вопросов

Эксперт
Даниил Галицкий, изворотливый король Даниил Галицкий, изворотливый король

В Галицко-Волынском княжестве монголы впервые не смогли взять одну из крепостей

Дилетант
Было у отца пятеро сыновей... Было у отца пятеро сыновей...

Как сложилась судьба сыновей имама Шамиля?

Дилетант
Остаться при своих Остаться при своих

Что делать, если волосы выпадают, когда и какие меры стоит предпринимать?

Лиза
«В отношениях с США для Китая наступила ситуация полной определенности» «В отношениях с США для Китая наступила ситуация полной определенности»

Главный фронт войны между Китаем и США — экономический

Эксперт
Почему рубль не резервная валюта Почему рубль не резервная валюта

Россию ждет накопление резервов, повышение налогов и ужесточение регулирования

СНОБ
Telegram против Signal: сравниваем мессенджеры Telegram против Signal: сравниваем мессенджеры

Почему многие переходят на мессенджер Signal?

CHIP
10 книг о любви и отношениях. Выбор психолога 10 книг о любви и отношениях. Выбор психолога

10 книг, которые отвечают на вопросы о взаимодействии в паре

РБК
Петров-Водкин для инженера: как простые советские люди становились коллекционерами искусства Петров-Водкин для инженера: как простые советские люди становились коллекционерами искусства

Истории советских коллекционеров — людей, посвятивших жизнь собиранию искусства

Forbes
7 блистательных фактов о главном ордене СССР 7 блистательных фактов о главном ордене СССР

Золото, платина и бриллианты «Победы»

Maxim
Не говори со мной: почему мы охотнее общаемся в мессенджерах и все реже — голосом Не говори со мной: почему мы охотнее общаемся в мессенджерах и все реже — голосом

Зачем звонить, если можно отправить сообщение

Forbes
Актер советского кино и другие интересные факты о Кристиане Бейле Актер советского кино и другие интересные факты о Кристиане Бейле

Все ли знают, что самая первая роль Кристиана Бейла была в советском фильме?

Maxim
4 вегетарианских рецепта со свеклой, идеально подходящих для зимнего перекуса 4 вегетарианских рецепта со свеклой, идеально подходящих для зимнего перекуса

Из свеклы можно приготовить не только винегрет

Playboy
Золотое время: как покупать бизнес в кризис Золотое время: как покупать бизнес в кризис

Приобрести выгодное дело можно даже в кризис

Forbes
Майонез и еще 3 продукта, которые появились благодаря войне Майонез и еще 3 продукта, которые появились благодаря войне

Как много привычных продуктов появилось на свет в результате военных действий

Maxim
Химики сделали катализатор горения метана из десяти металлов Химики сделали катализатор горения метана из десяти металлов

Ученые предложили новую методику для получения наночастиц катализатора

N+1
Художник постсоветской реальности: жизнь и творчество знаменитого российского фотографа Сергея Чиликова Художник постсоветской реальности: жизнь и творчество знаменитого российского фотографа Сергея Чиликова

Сергей Чиликов и его художественный метод "фотопровокации"

Esquire
Можно ли убедить родителей пойти к психологу Можно ли убедить родителей пойти к психологу

Что делать, если для родителей психотерапия — табу, но им нужна помощь?

Psychologies
Своими руками: как сделать скраб в домашних условиях Своими руками: как сделать скраб в домашних условиях

Рецепты домашних скрабов, состоящие исключительно из натуральных продуктов.

Cosmopolitan
К последнему морю К последнему морю

Почему Батый, покорив Русь, без передышки вторгся в Центральную Европу

Дилетант
4 удивительных парадокса самовосприятия 4 удивительных парадокса самовосприятия

Исследуем парадоксы самовосприятия и отвечаем на каверзные вопросы

Maxim
Юрий Беккер: Свидетели самоизоляции Юрий Беккер: Свидетели самоизоляции

Отрывок из книги Юрия Беккера «Свидетели самоизоляции» о буднях людей в локдауне

СНОБ
Избыток водорода на белом карлике объяснили поглощением богатой водой планетезимали Избыток водорода на белом карлике объяснили поглощением богатой водой планетезимали

Как объяснить большое содержание водорода в атмосфере белого карлика GD 424?

N+1
Черная невеста: 8 звезд, которые вышли замуж в черных платьях Черная невеста: 8 звезд, которые вышли замуж в черных платьях

Наши героини уверены: черный подвенечный наряд ничуть не хуже белого!

Cosmopolitan
7 заманчивых преимуществ отмокания в гидромассажной ванне 7 заманчивых преимуществ отмокания в гидромассажной ванне

Гидромассажная ванна может подарить потенциальные преимущества для здоровья

Playboy
Как добыть энергию из черной дыры: необычная стратегия Как добыть энергию из черной дыры: необычная стратегия

Может ли энергия черной дыры когда-либо послужить для нужд человечества?

Популярная механика
Раневская, Гердт и еще 8 актеров, известных по псевдонимам Раневская, Гердт и еще 8 актеров, известных по псевдонимам

Рассказываем, как и почему многие актеры известны нам под псевдонимами

РБК
11 фильмов о науке и ученых, основанных на реальных (и не очень) событиях 11 фильмов о науке и ученых, основанных на реальных (и не очень) событиях

Кино о том, как великие умы создавали свои изобретения

GQ
Собака-осуждака: почему вредно осуждать то, как одеваются другие Собака-осуждака: почему вредно осуждать то, как одеваются другие

Критиковать чужие наряды легко, а найти пример для подражания сложно

Cosmopolitan
Жан-Кристоф Гранже: День праха Жан-Кристоф Гранже: День праха

Первая глава романа Жана-Кристофа Гранже «День праха»

СНОБ
Открыть в приложении