English

Квантовый телефон – принцип работы, аналоги и цена

01 июля 2019

Все о первом российском квантовом телефоне ViPNet QSS, и почему он такой дорогой
В конце мая Центр компетенций НТИ по направлению «Квантовые технологии» на базе физического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова и компания ИнфоТеКС, разработчик и производитель высокотехнологичных средств защиты информации, продемонстрировали работу первого в России «квантового» телефона, входящего в комплекс ViPNet Quantum Security System (ViPNet QSS). Участников презентации удивила стоимость разработки: устройство оценили в 30 млн рублей. Многие усомнились в целесообразности подобных дорогостоящих устройств при наличии защищенных и бесплатных для пользователей мессенджеров. Рассказываем, как устроен аппарат, для кого он разработан, есть ли мировые аналоги и почему сравнивать ViPNet QSS Phone и Telegram некорректно.

Почему квантовый телефон не совсем телефон и как он устроен

ViPNet QSS Phone едва ли стоит считать телефоном в прямом смысле этого слова. Обывательские представления о том, что телефон – это аппарат для звонков и сообщений, искажают как принципы работы устройства, так и цели и задачи его использования, утверждают в Центре компетенций НТИ по квантовым технологиям.

Важно понимать, что квантовый телефон не непомерно дорогой аналог iPhone или Huawei, который полностью защищен от хакерских атак. Это сложная система криптографической защиты данных. Систему нельзя взломать, а информацию, которая передается внутри нее, невозможно расшифровать.

«Устройство представляет собой часть сложного комплекса (ViPNet Quantum Security System) и отвечает за шифрование голосовых и текстовых переговоров. Для шифрования используются квантовые ключи, которые генерируются на двух концах оптоволокна в специальных устройствах. Система исключает возможность того, что кто-то может узнать ключ даже при полном доступе к оптоволокну, поэтому переговоры по квантовому телефону абсолютно конфиденциальны. Квантовые ключи шифрования меняются не раз в год, как это часто бывает, а несколько раз в секунду. При этом физически невозможно перехватить информацию, поскольку квант при этом будет поглощен, и пользователи сразу узнают о попытке взлома и смогут перейти на другой канал. Такая защита гарантирует невозможность взлома данных не только современными вычислительными средствами, но даже ожидаемым квантовым компьютером».
Устройство работает на основе стойкого симметричного шифрования сетевого трафика с использованием протокола квантового распределения ключей. Стойкость протокола строится на фундаментальном принципе квантовой физики, согласно которому фотон невозможно измерить, не изменив его состояние, рассказывает руководитель Центра компетенций НТИ по квантовым технологиям Сергей Кулик. «Если злоумышленник попытается перехватить фотоны, из которых формируется квантовый ключ, их состояния изменятся. Протокол эти изменения обнаружит и будет использовать другие фотоны, чтобы сформировать ключ», – поясняет эксперт.

Сколько стоит телефон и почему так дорого

Прототип устройства был разработан в 2016-2017 годах, спустя год, в 2018-м, состоялась презентация прототипа и началась работа над коммерческим продуктом. Сегодня в базовой комплектации – а минимальная конфигурация рассчитана на пять абонентов – стоимость устройства составляет 30 млн рублей. Цена комплекса на 50 пользователей составит 100 млн рублей. Однако финальная стоимость будет зависеть от условий развертывания системы.

По словам Сергея Кулика, после того как продукт выйдет в продажу, цена будет постепенно снижаться.

«Стоимость подобных продуктов зависит в первую очередь от стоимости последствий реализации рисков, которые устраняет этот продукт. Очевидно, что с тиражированием продукта его цена упадет. На сегодняшний день зарубежные аналоги обойдутся заказчикам немного дешевле, однако качество системы, предложенной коллегами из Центра компетенций, выше, что определяется в том числе высокими требованиями российского регулятора», – комментирует лидер рабочей группы SafeNet (Сэйфнет) НТИ, президент НП «РУССОФТ» Валентин Макаров.

Самые дорогие элементы системы – это сервер и устройства, с которых квантовый ключ поступает в телефоны для шифрования пользовательских данных, отметил руководитель Центра научных исследований и перспективных разработок компании ИнфоТеКС Владимир Елисеев. «В комплекс стоимостью 30 млн рублей, который мы презентовали в конце мая, входят сервер, оптический коммутатор, квантовые клиенты и от 5 до 10 рабочих мест – телефонов. Стоимость самого аппарата в структуре комплекса минимальна, самый дорогой элемент системы – это сервер, на него приходится больше половины цены», – подчеркнул он.

Оборудование квантового распределения ключей – это высокоточная система кодирования и детектирования информации, переносимой одиночными фотонами. Для квантового оборудования используют более точные, чувствительные и дорогие оптоэлектронные комплектующие, чем при передаче информации с помощью обычного телекоммуникационного оборудования.

Какой телефонный аппарат и операционная система будут использоваться, не играет существенной роли, отмечают разработчики. Главное – наличие определенных аппаратных ресурсов и установленное программное обеспечение ViPNet QSS Client и ViPNet QSS Connect. На презентации в мае использовался аппарат американской компании Grandstream на базе операционной системы Android, который можно купить на Amazon за 200 долларов.

Многих удивило, что для российской разработки был выбран американский телефон. На деле все оказалось не так страшно: программное обеспечение аппарата модифицировано таким образом, что самые существенные функции, касающиеся криптографической защиты, являются отечественной разработкой. Кроме того, даже если аппарат произведен за границей, при проведении сертификационных исследований криптографической техники, которую осуществляет ФСБ, возможные риски по утечке информации будут выявлены.

Телефон не для всех?

Квантовый телефон предназначен для крупных компаний, органов государственной власти и организаций, которым требуются надежные каналы передачи информации. Он будет востребован на предприятиях и в организациях с высоким уровнем секретности, где защита данных от третьих лиц критически важна, считают в пресс-службе Национальной технологической инициативы.

«Особенность системы состоит в том, что доступа к зашифрованной информации нет даже у системных администраторов, которые, как правило, обслуживают все устройства коммуникации. Обычным людям, которые пишут сообщения и звонят, такое устройство не нужно по определению: оно избыточно по своим характеристикам, не говоря уже о цене», — отметили в пресс-службе НТИ».

По словам экспертов, квантовая криптография будет служить основой новой защищенной инфраструктуры передачи данных для всех киберфизических систем, потребность в ее продуктах и услугах будет постепенно возрастать. «Можно представить объемы этого рынка, если посмотреть на опыт формирования инфраструктуры предыдущих технологических укладов – железных дорог, электросетей, интернета, мобильной связи. Радует то, что в дело «вмешались» крупные российские корпорации, это дает все основания для оптимизма», – отметил Валентин Макаров.

«Это универсальное решение, которое может работать в корпоративных сетях и имеет ФСТЭК сертификат, что позволяет работать с госорганами и госучреждениями», — считает главный редактор и ведущий аналитик Mobile Research Group Эльдар Муртазин. Как коммерческий продукт он вполне доступный и нормальный. При этом квантовый телефон – однозначно не b2c-сегмент, это сегмент отчасти b2b и в большей степени b2g, отметил эксперт. «Предполагаю, что квантовый телефон в несколько измененном виде будут позиционировать и продавать и в b2b-сегменте, и многие будут покупать, но вряд ли это будет, что называется, killer application», — сказал Эльдар Муртазин.

По его мнению, рынок квантовых телефонов измеряется миллиардами рублей, но подобные системы устанавливаются на большой срок, есть требования к качеству, безопасности, к интеграции с существующими IT-решениями. «Это именно модель интеграции: нельзя просто прийти, подключить и все заработает. Это интеграция в систему связи, протоколы обмена и прочее», — подчеркнул он.

Мировой порядок

Технологии квантовой криптографии разрабатываются сегодня по всему миру. Лидером считается Китай, который уже проложил на своей территории более 7 тысяч километров защищенных квантовой криптографией сетей и вывел в рабочий режим спутник, обеспечивающий передачу ключей шифрования по квантовому каналу на Землю. В США «квантовый периметр» будет запущен в 2020 году, а в течение пяти лет планируется обеспечить с помощью квантовой криптографии безопасность сетей передачи данных всех энергетических объектов. Активно ведутся разработки в Корее, Японии, Швейцарии, Франции, Великобритании.

Если говорить о коммерческих аналогах квантового телефона, разработанного Центром компетенций НТИ и компанией ИнфоТеКС, то в мире их пока нет, утверждает Сергей Кулик. По его словам, есть лабораторные варианты, однако функциональные характеристики подобных разработок, как правило, не выходят за пределы исследовательских лабораторий. «Наша разработка за короткий срок прошла все этапы: от лабораторного макета с соответствующей документацией с серьезной научной компонентой до прототипа, фактически готового сертифицированного продукта. Есть компания-партнер, которая будет производить устройство. И к концу 2019 года мы планируем пройти сертификацию», – рассказывает Сергей Кулик.

«Разработка коллег из МГУ явно находится на мировом уровне. Их преимущество состоит в том, что они плотно работают с компанией ИнфоТеКС, которая гарантированно обеспечит доводку технологии до уровня коммерческого продукта, а также плотно взаимодействуют с госрегулятором. Это гарантирует, что продукт будет отвечать его самым серьезным требованиям», – считает Валентин Макаров.

Пока Россия на этом рынке находится в «крепких середнячках». Уровень развития российских технологий не отстает от стран-лидеров, но коммерческая реализация упирается в барьеры регулирования и потребления. «У Китая есть потребитель, есть централизованное финансирование, каждый год они вкладывают огромные ресурсы, чтобы строить национальную сеть. У нас такого финансирования нет, как нет и централизованного жесткого управления. Поэтому технологии, уровень развития которых у нас ничуть не ниже, не реализуются в коммерческом плане. Как следствие, не вырабатывается опыт устранения ошибок, совершенствования технологий. Если не предпринимать никаких мер в плане регулирования и внедрения подобных систем, мы можем отстать», – отмечает Валентин Макаров.

В то же время, оценить перспективы российской продукции на рынке пока невозможно. «Нет рынка, поскольку нет ни одного изделия в продаже. Ни у нас, ни у наших конкурентов», — пояснил Владимир Елисеев.

Почему нельзя сравнивать квантовый телефон и мессенджеры

Сегодня в мире используются две парадигмы шифрования: асимметричная и симметричная. Симметричное шифрование представляет собой стойкое шифрование. Для обеспечения его стойкости необходимо часто менять криптографические ключи, что считается дорогостоящей процедурой. По этой причине частные компании используют дешевые в сравнении с симметричным шифрованием асимметричные системы. Однако они гораздо уязвимее. «Стойкость таких систем основана на некоторых недоказанных математических утверждениях. И пока не изобретен квантовый компьютер, можно спать спокойно. Однако мир уже стоит на пороге технологического прорыва, и в перспективе 5-7 лет квантовые компьютеры, скорее всего, будут изобретены. Telegram и почти все аналогичные мессенджеры используют систему ассиметричного шифрования, которая потеряет свою защищенность при появлении квантового компьютера», – отметил Кулик.

Источник: https://ntinews.ru/in_progress/gonka-tekhnologiy/kvantovyy-telefon-printsip-raboty-analogi-i-tsena.html?sphrase_id=2311903
Новости по теме
Электронные трудовые книжки прошли первое чтение
От офшорного программирования до ИТ-инженерии. Как развивалась отечественная софтверная индустрия при НП «РУССОФТ»
«РУССОФТ» отметил 20-летие