Студопедия
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Криптография и квантовая запутанность

Читайте также:
  1. Аюрведа и квантовая механика
  2. Квантовая основа информации
  3. Квантовая природа излучения.
  4. ОК - 18 Квантовая оптика.

«Почему все схватились за квантовые компьютеры? Тот, кто сможет взламывать алгоритм RSA, будет править миром» — эта фраза, сказанная в шутку профессором физики ЯГТУ Леонидом Кокуриным, на самом деле скрывает в себе глубокий смысл.

RSA — это основа основ современной криптографии. Этим алгоритмом пользуются банки, строительные и инвестиционные компании, производители программного обеспечения, простые пользователи, желающие сохранить в тайне переписку, спецслужбы и вообще все кому не лень. На сегодняшний день фирма RSA Data Security Inc. продала уже более 450 миллионов лицензий.

Однако совершенствование вычислительной техники — это прямая угроза сохранности информации. Если пять лет назад надежным считался ключ в 256 бит, то на сегодняшний день 512 бит — это разумный минимум. Отчасти поэтому деловая общественность заинтересована в исследованиях в области квантовых компьютеров (и не стесняется вкладывать в это деньги). Квантовый компьютер может запросто щелкать RSA-шифры, но это дополнительная «конфетка». На самом деле главное его преимущество в этой области заключается в том, что можно создать системы шифрования, которые в принципе невозможно взломать никому и никогда. Звучит захватывающе, правда?

Сегодня реализуются на практике квантово-криптографические системы, обеспечивающие абсолютную защиту информации от прослушивания. Принцип работы основывается не на математических методах защиты, а на самой физике информации. Так, процесс отправки и приема сообщений может осуществляться при помощи электронов в электрическом токе или фотонов в линиях оптоволоконной связи. При этом перехватить сообщение, не изменив его, т.е. не превратив в бессмыслицу, невозможно. На сегодняшний день уже существует несколько сетей, обеспечивающих стопроцентную защиту информации. Естественно, речь идет о защите во время передачи данных, поскольку, разумеется, при помощи нехитрых приспособлений вроде утюга, паяльника и диска группы «Руки вверх» можно получить все необходимые данные «из первых рук».

Так, существует система на основе оптоволоконной сети, посылающая зашифрованные ключи на расстояние до 100 км. Сопутствующие аппаратные средства и программное обеспечение, необходимое для функционирования системы, от производителя MagiQ Technologies (Нью-Йорк) можно приобрести. Подобная сеть развернута в Бостоне — это полнофункциональная 17-километровая сеть из 10 узлов, работающая на благо нескольких коммерческих компаний. Кстати, сама компания MagiQ Technologies была создана на средства крупных финансовых организаций, как вложение в будущую безопасность информации. В Австрии создана квантово-криптографическая система, связывающая венский муниципалитет и штаб-квартиру Австрийского банка (расстояние 1,45 километра). В Японии фирма NEC в 2006 году выпустила на рынок систему, способную по оптоволокну передавать шифрованные сообщения на рекордные 150 км. А вот компания QinetiQ, базирующаяся в Англии, предлагает систему, способную передавать ключи прямо через атмосферу на расстояния до 10 км. Первым пользователем этого новшества стала компания BBN Technologies в США. К сожалению, мало что известно о подобных сетях в России — достоверной информации о том, что квантово-криптографические системы применяются у нас в стране, просто нет. Есть только непроверенные слухи, утверждающие, что подобная сеть действует для обеспечения правительственной связи.

Принцип работы квантово-криптографических систем основан на так называемой «запутанности» или когерентности фотонов или электронов (в зависимости от носителей информации). Это явление, при котором квантовое состояние двух или более объектов описывается во взаимосвязи друг с другом, даже если они разнесены в пространстве. И изменение одного объекта приводит к изменению всей системы в целом, причем мгновенно (именно за это качество Альберт Эйнштейн тихо ненавидел квантовую физику). В квантово-криптографических системах запутанность обеспечивает абсолютную защиту информации от постороннего доступа. При попытке перехвата данных когерентность объектов тут же нарушается.

В квантовых компьютерах «запутанность» также является основным рабочим ресурсом. Именно благодаря этому свойству достигается суперпозиция кубитов и, как следствие, экспоненциально большее число хранимой и обрабатываемой информации, чем в классических битах.




Дата добавления: 2014-12-19; просмотров: 111 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав




lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2025 год. (0.005 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав