English

Россиянин стал соавтором стандарта будущей войны с «квантовыми хакерами»

07 июля 2020

Сотрудник российской ИТ-компании стал одним из четырех соавторов стандарта информбезопасности, следование которому станет крайне актуальным, когда появятся полноценные квантовые компьютеры, которые смогут задействовать в преступных целях злоумышленники.

Стандарт «квантовой» безопасности

Как выяснил CNews, россиянин Валерий Смыслов, сотрудник отечественной ИБ-компании «Элвис-плюс» стал соавтором стандарта безопасности Инженерного совета интернета, описывающего противодействие атакам с использованием квантовых компьютеров.

Инженерный совет (англ. Internet Engineering Task Force, IETF) представляет собой одну из множества общественных организаций, в той или иной мере способствующих адекватному развитию Всемирной паутины. Совет включает проектировщиков, ученых, операторов и провайдеров со всего Света, которые занимаются новыми протоколами и вопросами архитектуры, выпуская стандарты — «рабочие предложения» (англ. Request for Comments, RFC). Непосредственного юридического статуса они не имеют, однако их влияние на трансформацию интернета несомненно.

Как рассказали CNews в «Элвис-плюсе», Смыслов занимает в этой компании должность «архитектор системы», но одновременно с этим с 1997 г. является членом Инженерного совета интернета.

Совет опубликовал вышеупомянутый стандарт (RFC 8784), касающийся квантовых атак, 1 июля 2020 г. В «Элвис-плюсе» отмечают, что в его разработке также участвовали представители компании Cisco. В шапке документа на сайте IETF они прописаны как S. Fluhrer, P. Kampanakis и D. McGrew.

Полное наименование документа Mixing Preshared Keys in the Internet Key Exchange Protocol Version 2 и описывает расширение протокола обмена ключами в интернете версии 2 (IKEv2).

Это проблема будущего, но думать о ней уже пора

Несмотря на то, что, по заверению представителей «Элвис-плюса», механизм противодействия квантовым компьютерам, описанный в RFC 8784, уже реализован в семействе их ИБ-продуктов «Застава», в целом они сами же (включая и Смыслова в его описании протокола) признаются, что сейчас речь идет о проблеме не сегодняшнего, а только завтрашнего дня.

«Как известно, квантовые компьютеры способны взламывать криптографические алгоритмы с открытым ключом, — рассуждают в компании. — Единственной причиной, почему это не происходит уже сейчас, является “игрушечная” размерность существующих на сегодняшний день квантовых компьютеров. Можно ли создать полноразмерный квантовый компьютер и, если да, то в какие сроки — исследователям пока непонятно, но если он будет создан, то все криптографические протоколы, использующие криптографию с открытым ключом (такие как цифровая подпись или выработка общего ключа по Диффи-Хеллману) окажутся под угрозой».

Одним из путей противодействия этому в компании называют использование протоколов, комбинирующих криптографию с открытым ключом и так называемую криптографию с симметричным ключом. «Это наиболее простой и дешевый путь, который требует минимальных дополнительных вложений и, в отличие от так называемой постквантовой криптографии, хорошо исследован», — говорят в «Элвис-плюсе».

Разработанный с участием Смыслова протокол RFC 8784 использует именно этот метод противодействия квантовым компьютерам, заверяют в «Элвис-плюсе». «Суть его заключается в том, что в протокол IKEv2 вводится дополнительный симметричный ключ, который участвует в выработке сеансовых ключей, — поясняют в организации. — Метод позволяет уже сейчас защищать информацию от злоумышленников, которые могут записывать передаваемый по сети трафик с тем, чтобы впоследствии, когда (и если) у них появится квантовый компьютер, расшифровать его».

Квантовая лихорадка

Напомним, квантовые компьютеры в отличие от классических вычислительных машин оперируют не битами, а кубитами, которые могут находится не только в состояниях «1» и «0», но и их суперпозиции. При разработке квантовых вычислительных устройств ученые стараются ввести кубиты в состояние квантовой запутанности. Суть явления заключается в том, что изменение одного кубита всегда влияет на состояние связанных с ним соседей. Благодаря этому квантовые компьютеры потенциально способны демонстрировать высочайшую производительность в вычислениях.

Важной вехой для квантовых технологий считается достижение так называемого квантового превосходства (Quantum supremacy) — способности производить вычисления быстрее классических систем. Главной проблемой квантовых технологий на текущем этапе развития является возникновение в процессе работы большого количество ошибок, нуждающихся в коррекции.

Над созданием квантовых компьютеров работают ученые и компании многих стран мира. Так, 21 сентября 2019 г. стало известно, что созданный корпорацией Google квантовый компьютер за три минуты выполнил задачу, на которую самому мощному на сегодняшний день компьютеру нужно 10 тыс. лет. Об этом сообщило издание Financial Times.

На день раньше, 20 сентября 2019 г., был создан квантовый компьютер «для бедных», способный работать при комнатной температуре, о чем сообщал CNews. Исследователи из японского Университета Тохоку и американского Университета Пердью создали нетрадиционную спинтронную вычислительную схему и доказали с ее помощью практическую применимость концепции так называемых «вероятностных» вычислений. Опираясь на законы спинтроники, группа ученых создала вероятностный компьютер на базе p-битов, которые могут использоваться как квантовые кубиты, но при этом способны не только работать при комнатной температуре, но и взаимодействовать с большим количеством соседних битов.

Чуть позже, 2 октября 2019 г. CNews писал, что в России создан и успешно протестирован прототип первого отечественного квантового компьютера. Над ним работали специалисты НИТУ «МИСиС» и МГТУ им. Баумана, и в нем используются кубиты из сверхпроводящих материалов.

Недавно, 16 июня 2020 г. CNews выяснил, что на развитие квантовых вычислений в России потратят 23,6 млрд руб., из которых 1,5 млрд руб. готова вложить госкорпорация «Росатом». Основные затраты будут связаны с разработкой квантовых процессоров четырех разных типов. Также запланировано создание облачной платформы для доступа к квантовым вычислениям.

Источник
Новости по теме
Бюджет ускоряет нейтроны
ЦОДы ищут наставника
Бэлла Черкесова заменила Алексея Волина