Квантовой криптографии угрожают PNS-атаки

Ученым из американской Лос-Аламосской лаборатории и Национального института стандартов и технологий США (NIST) удалось впервые осуществить передачу квантового криптографического ключа с очень высокой степенью защиты по оптоволокну на расстояние 107 км.

Согласно существующим представлениям, квантовая криптография сама по себе способна обеспечить абсолютный уровень защиты при передаче криптографического ключа, однако в реальных системах могут иметься узлы с низкой степенью защищенности, которые могут стать потенциальными источниками угрозы перехвата ключа, а впоследствии - и передаваемой по линии информации. Одним из таких "проблемных" узлов является использование не специфического однофотонного источника, а лазера, в импульсе которого даже после его аттенюации может содержаться несколько фотонов.

Возможность передачи ключа несколькими, а не строго одним, фотонами открывает перспективу взлома квантовых сетей с помощью так называемых PNS-атак (photon-number-splitting attack). Одним из методов борьбы с этой пока неактуальной, но очевидной угрозой является снижение до возможного минимума мощности излучения, что, в свою очередь, затрудняет передачу данных на большие расстояния из-за ослабления сигнала в оптоволокне.

Как сообщает Physorg, ученые из Лос-Аламосской лаборатории разработали новый трехуровневый протокол (так называемый decoy-state протокол), использование которого позволяет существенно снизить риск при передаче квантового криптографического ключа на большие - до 250 км - расстояния. В системе использован малошумящий фотодетектор, разработанный в NIST. В настоящее время продемонстрирована работоспособность системы на оптоволоконной линии длиной 107 км.

Более подробная информация о новой технологии и угрозах, с которыми предстоит столкнуться квантовым криптографическим системам, будет представлена на портале Исследования и разработки – RND.CNews.