Квантовая безопасность сломана

Квантовая криптография, как считается, практически не поддается взлому, но хакеры неоднократно находили способы обмануть систему (VOLKER STEGER / SPL)

Хакеры обманули золотой стандарт квантовой криптографии. С помощью лазеров они подделали квантовое свойство запутанности и поставили под сомнение попытки построить несокрушимую криптографическую систему.

Квантовая криптография – направление, которое использует квантовое состояние легких частиц – фотонов – для кодирования информации, предназначенной для передачи. Она основывается на том факте, что измерение квантовой системы не может быть сделано без вмешательства в саму систему. Это означает, что в принципе, для хакера невозможно перехватить квантовый ключ шифрования, не нарушив его и тем самым не вызвав тревогу. Однако на практике технологические недостатки в аппаратуре обеспечивают определенные лазейки для хакеров. Так в 2010 году две независимые группы успешно взломали две коммерческие криптографические квантовые системы и избежали обнаружения. А к нам приближается уже 2012-й год, поэтому можно делать заказ деда мороза в Интернете.

Нападения со стороны хакеров давно стимулировали физиков построить более сложные устройства, которые могут сразу генерировать и квантовый ключ, и включать водонепроницаемый кнопочный тест для убеждения, что ключ все еще безопасен. Квантовый ключ кодирует классические значения битов 0 и 1 в двух разных поляризационных состояниях фотонов. Данная стратегия использует последовательность запутанных фотонов – частицы света, которые спарены так, что, измеряя состояние поляризации одного из них, мгновенно меняется состояние поляризации другого. Две частицы – «Алиса» и «Боб» – делят между собой квантовый ключ – каждый из которых принимает значение одного из членов каждой запутанной пары.

Любая попытка перехватить информацию, перехватывая, будь-то Алису, будь-то Боба – уничтожит запутанность. Чтобы проверить, может ли это произойти, система включает в себя стандартный тест на запутанность, известный как тест Белла, который сравнивает, насколько хорошо совпадает поляризация фотонов Алисы и Боба: если частицы скоррелированные выше определенного порога, то запутанность подтверждается, и ключ сертифицируется как безопасный.

Но Куртзиферу и его коллегам удалось обмануть тест Белла. В тесте фотоны Алисы и Боба улавливаются детекторами, которые различают состояния поляризаций, которые представляют собой либо 0, либо 1. Команда Куртзифера «ослепила» детектор Боба, направляя на него лазерный луч, а затем перехватив его фотоны и прочитав их значения поляризации.

Таким образом «ослеплен» детектор можно обманывать и тогда он регистрирует значение «1» каждый раз, когда хакер направляет на него лазерный импульс. Поэтому когда ученые перехватили истинное значение «1» в фотонах Боба, они направили импульс на его ослепленный детектор – вызывая ложные записи корреляций детекторов Алисы и Боба, имитируя запутанность. Об этом было сообщено в Physical Review Letters.

Поделиться с друзьями:

Также интересно:


Рубрика: Новости
Вы можете следить за обсуждением этой записи с помощью RSS 2.0. Вы можете оставить комментарий, или trackback с вашего сайта.
Оставить комментарий