Россия пытается сократить отставание от ведущих стран в сфере защиты информации

ЭкспертHi-Tech

Защиту информации поручат фотонам

Россия пытается сократить отставание от ведущих стран в сфере защиты информации.

Сергей Куликов

С начала года было объявлено сразу о нескольких отечественных проектах в отрасли высокотехнологичных методов защиты информации.

«Цифровая экономика базируется на использовании данных, и чем выше стоимость этих данных, тем больше желающих их присвоить, — поясняет директор проектов квантовых коммуникаций компании “Ростелеком” Сергей Ханенков. — Кража, утечка, уничтожение данных могут иметь последствия, которые порой страшно представить. Но именно квантовые коммуникации обеспечивают наивысшую из существующих на сегодня степень защиты передачи данных».

Когда случайности не случайны

Квантовый генератор случайных чисел, о разработке которого заявлено учеными НИТУ МИСиС и Российского квантового центра в составе международной исследовательской группы, на сегодня самый быстрый в мире. «Генерация случайных чисел — важнейшая задача для различных областей, таких как криптография или моделирование сложных систем», — говорит один из авторов этого проекта, руководитель научной группы Российского квантового центра и эксперт центра НТИ «Квантовые коммуникации» НИТУ МИСиС Алексей Федоров.

Как поясняют разработчики устройства, на первый взгляд сегодня генерируемые компьютером числа могут казаться случайными, но на самом деле предсказать, какое число выдаст машина, во многих случаях все же возможно. А это делает шифры уязвимыми.

Этого можно избежать за счет применения квантового генератора случайных чисел, которые действительно невозможно предсказать. Он передает ключи шифрования через квантовую сеть, созданную для передачи закодированной информации в квантовых состояниях из одной точки в другую. По ней ключи шифрования передаются с помощью одиночных частиц — фотонов. И взломать такую связь незаметно никак не получится, поскольку зашифрованные данные по каналам этой связи передаются только тогда, когда квантово распределенные ключи переданы без ошибок и признаков перехвата. Удобство такой связи еще и в том, что наладить ее можно на уже существующих коммуникациях, главным образом оптоволоконных.

О запуске линии защищенной квантовой телефонии заявил Центр квантовых технологий Московского госуниверситета. Она свяжет между собой 20 абонентских пунктов на территории вуза, а максимальное расстояние между объектами составит 50 километров.

В то же время Центр исследований и разработок компании GS Labs получил патент на способ криптографического преобразования и устройство для его осуществления, позволяющие обеспечить защиту премиального (FHD, UHD) контента в режиме реального времени.

Как пояснил Сергей Ханенков, в прошлом году были завершены разработка и утверждение технического задания по проекту создания квантовой сети между центром обработки данных (ЦОД) «Калининский» и ЦОД Москвы. В этом году компания проведет проектно-изыскательские работы, которые должны определить этапность и сроки строительства. В рамках этого проекта рассматривается возможность использования строящейся магистральной квантовой сети ОАО РЖД на участке Москва — Удомля. «Для нашей компании важно обеспечить сверхнадежную защиту каналов передачи данных между дата-центрами, где размещены важнейшие информационные системы, как внутренние, так и внешних заказчиков, в том числе государственные ИТ-системы», — пояснил г-н Ханенков.

Отметим, что отечественные проекты пока меркнут на фоне грандиозного строительства квантовой инфраструктуры в Китае. В начале этого года Университет науки и технологий КНР объявил о пуске первой в мире интегрированной сети квантовой связи протяженностью около 4600 километров, связавшей Пекин и Шанхай через узлы магистральной связи в Цзинане и Хэфее. Причем это уже работоспособный проект: как уточнялось в сообщении китайских ученых, к сети в настоящий момент подключено свыше 150 абонентов, нуждающихся в суперзащищенной связи, — банки, крупные госкорпорации, промышленные предприятия и т. д.

Самые быстрые

«Квантовые генераторы случайных чисел являются неотъемлемым элементом устройств квантовой криптографии (более точно, квантового распределения ключей, КРК), — рассказал Алексей Федоров. — Главное преимущество квантовой криптографии — защищенность информации, гарантированная законами физики».

Созданное под его руководством устройство генерирует случайные числа со скоростью более 8 Гб в секунду, и это рекордный показатель для генераторов подобного типа в мире.

Такая скорость могла бы стать важным козырем в руках российских разработчиков, но проблема в том, что пока в нашей стране все квантовые проекты — экспериментальные.

«Например, в 2016 году Центр квантовых технологий МГУ протестировал в Подмосковье на сетях “Ростелекома” работу системы квантовой криптографии, которая до этого проходила многочисленные проверки в лабораторных условиях», — говорит менеджер отдела развития продуктов компании «ИнфоТеКС» (один из ведущих отечественных производителей программного обеспечения для защиты от компьютерных атак сетей и конечных узлов) Александр Поздняков. Тогда в ходе трехнедельного эксперимента обмен сообщениями, зашифрованными с помощью квантовых технологий, был налажен на оптоволоконной линии длиной 32 км между Ногинском и Павловским Посадом. Однако это всего лишь эксперимент, пусть даже и успешный.

«К сожалению, пока в нашей стране крайне мало проектов, которые эксплуатировались бы сколько-нибудь длительное время, сетует г-н Поздняков. — Обычно это происходит следующим образом: ставится экспериментальная задача, привозится оборудование, монтируется, проводится эксперимент, далее оборудование демонтируется. Такой подход удовлетворяет научный интерес, но не дает опыта длительной эксплуатации».

«ИнфоТеКС» начал активно заниматься темой квантовой криптографии еще четыре года назад, когда заключил соглашение с физфаком МГУ, сразу поставив для себя целью создание коммерческих продуктов. «Наше партнерство позволило достаточно быстро создать комплексы квантово-криптографической защиты информации ViPNet Quandor для сетей с топологией “точка–точка” и ViPNet Quantum Security System (QSS) для сетей с топологией “звезда”, — поясняет Александр Поздняков. — Хочу отметить, что изготавливается наше оборудование на базе расположенного в России контрактного производства».

Пока квантовое шифрование на экспериментальной стадии, участники развивают уже существующие способы математического шифрования.

Компания GS Labs (Санкт-Петербург) недавно запатентовала свой способ криптографического преобразования (алгоритм S17), который представляет собой расширение существующего алгоритма шифрования AES (Advanced Encryption Standard). Как считает первый заместитель генерального директора компании GS Labs Максим Самсонов, сейчас, с развитием рынка цифровых услуг, требуется постоянная модернизация, повышение криптоустойчивости и быстродействия, так что стоять на месте нельзя. «Используя последние достижения российской науки, наша компания в сотрудничестве с СПбГТУ создала уникальную технологию, способную конкурировать с зарубежными, — отмечает г-н Самсонов. — Она интегрируется в микропроцессоры и может быть использована во всех бытовых устройствах, требующих высокого уровня безопасности передачи данных».

Что за щитом

Технологии внедрения квантового распределения ключей очень перспективны, считает Александр Поздняков. «Несмотря на то что она только начала внедряться, со временем ее применение будет возможно практически во всех сферах, — говорит он. — Приведу аналог: информатизация за сравнительно короткое затронула всю человеческую деятельность».

На данный момент ключевые сферы, где необходимо внедрение технологии КРК, связаны с защитой особо важной информации, например персональных и биометрических данных. Но ее можно применять везде, где ценность информации высока, например в банковской сфере.

В IT-инфраструктуре крупных банков есть центры обработки данных, где хранится и резервируется важная информация, в том числе о клиентах и об операциях. Однако при появлении в распоряжении злоумышленников достаточно мощного квантового компьютера данная информация может быть скомпрометирована, если не будет предусмотрена ее соответствующая защита. Впрочем, появление такой угрозы — дело будущего.

«Еще одним практическим примером использования КРК-технологии может быть обновление ключей шифрования в банкоматах, — считает г-н Поздняков. — Традиционно это выполняется вручную доверенным персоналом и напоминает сеанс инкассации. Но при использовании КРК в сети становится возможным обновлять ключи дистанционно, сократив расходы на выезд к каждому банкомату».

Как будем догонять

Над созданием квантово защищенных линий работают все крупные государства. Как отмечает Александр Поздняков, родоначальником строительства квантовых сетей были США, где первая такая сеть появилась в 2001 году. Сейчас лидер на этом направлении — Китай. «В их сети интегрированы сегменты квантового распределения ключей по открытому пространству, — говорит он. — Плюс более 700 оптических сегментов и две станции космической связи с передачей данных по спутниковым каналам. В России такие работы ведутся, но до реализации еще далеко».

Однако, по словам Алексея Федорова, в нашей стране устройства квантовой криптографии внедряются довольно активно, причем разными командами. «Устройства для квантового распределения ключей в России разработали несколько команд. Но при этом говорить, что существует некий разнобой, не совсем правильно. Скорее можно вести речь о здоровой конкуренции среди ученых и разработчиков».

У России есть все возможности для того, чтобы быть среди ведущих держав в этой области. «На старте наших разработок в этой сфере разрыв между нами и мировыми лидерами составлял двадцать лет, сейчас он сократился примерно до пяти лет», — Александр Поздняков.

Хочешь стать одним из более 100 000 пользователей, кто регулярно использует kiozk для получения новых знаний?
Не упусти главного с нашим telegram-каналом: https://kiozk.ru/s/voyrl

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Морганы снова в деле Морганы снова в деле

У крупнейших американских банков в этом году довольно хорошие перспективы роста

Эксперт
Тонкости перевода: как слово может стоить $71 млн и почему датчане обижаются из-за ковриков IKEA Тонкости перевода: как слово может стоить $71 млн и почему датчане обижаются из-за ковриков IKEA

Отрывок из книги «Тонкости перевода»

Forbes
Догоняя уходящий поезд Догоняя уходящий поезд

В развитие российской микроэлектроники инвестируют почти 800 млрд рублей

Эксперт
Как отпустить свое прошлое Как отпустить свое прошлое

Как действительно начать жизнь с чистого листа

Cosmopolitan
Рубль упал, цены выросли, бюджет заработал Рубль упал, цены выросли, бюджет заработал

Почему государство продолжает накапливать, а не тратить?

Эксперт
Вираж кабинетной магистрали Вираж кабинетной магистрали

Концепция создания опорной сети автодорог недостаточно проработана

Эксперт
Поговорим о «Душе»: почему проекты студии Pixar нравятся всем Поговорим о «Душе»: почему проекты студии Pixar нравятся всем

«Душа» — очередной успех в веренице безотказно успешных проектов Pixar

РБК
Спину прихватило! Спину прихватило!

Причин боли в спине множество. Как не пропустить тревожные сигналы?

Лиза
Правила жизни Стивена Содерберга Правила жизни Стивена Содерберга

Правила жизни кинорежиссера Стивена Содерберга

Esquire
Конец гребаного мира. «Донни Дарко» — 20 лет! Конец гребаного мира. «Донни Дарко» — 20 лет!

«Донни Дарко» — быть особенным важнее, чем быть совершенным

Esquire
Время Чулпан Время Чулпан

Чулпан Хаматова — героиня видеопроекта «Сноба» «Ты и Вы»

СНОБ
Триумфальное возвращение 57-го калибра Триумфальное возвращение 57-го калибра

Дистанционно-управляемые боевые модули

Популярная механика
Балийские макаки-крабоеды наладили бартер с людьми Балийские макаки-крабоеды наладили бартер с людьми

Макаки-крабоеды на острове Бали обменивают украденные у туристов вещи на еду

N+1
Преимущества доброты для ребенка с точки зрения науки Преимущества доброты для ребенка с точки зрения науки

Почему эмпатия важна, как ее развивать и какова ее роль в успехе детей?

СНОБ
Моя терапия: я стала «трудным подростком», спасая родителей от развода Моя терапия: я стала «трудным подростком», спасая родителей от развода

История нашей героини, которая пришла на терапию из-за кризиса среднего возраста

Psychologies
Как появился миф о том, что мозг работает лишь на 10% Как появился миф о том, что мозг работает лишь на 10%

Как появилось предположение о том, что наш мозг работает лишь на 10%?

Популярная механика
Ольга Бузова, Натали и другие российские звезды, которые попались на фонограмме Ольга Бузова, Натали и другие российские звезды, которые попались на фонограмме

Как звезды эстрады выкручиваются, когда их ловят на фонограмме

Cosmopolitan
Кто был прототипом Родиона Раскольникова в «Преступлении и наказании» Достоевского? Кто был прототипом Родиона Раскольникова в «Преступлении и наказании» Достоевского?

Достоевский воплотил в Раскольникове обобщенные черты поколения

Культура.РФ
13 прекрасных событий ужасного 2020 года 13 прекрасных событий ужасного 2020 года

Уже привык к тому, что 2020 год – самый ужасный в истории человечества?

Maxim
Одна вокруг света: путь первых поселенцев и священные места индейцев Одна вокруг света: путь первых поселенцев и священные места индейцев

105-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко и ее собаки

Forbes
Дали ремня Дали ремня

Как успешный юрист основал маленькую мануфактуру по производству ремней

Robb Report
Семейная терапия не понадобится, если следовать этим простым правилам Семейная терапия не понадобится, если следовать этим простым правилам

Семейная жизнь без конфликтов и споров — нечто из разряда чудес

Psychologies
Дочирикался: как высказывания Трампа в Twitter влияли на рынки, компании и состояния Дочирикался: как высказывания Трампа в Twitter влияли на рынки, компании и состояния

Самые известные и неоднозначные твиты Трампа и то, как они влияли на рынки

Forbes
Даниил Галицкий, изворотливый король Даниил Галицкий, изворотливый король

В Галицко-Волынском княжестве монголы впервые не смогли взять одну из крепостей

Дилетант
Как Федерико Феллини одевался в восьмидесятых — и почему до сих пор может служить образцом идеального зрелого стиля Как Федерико Феллини одевался в восьмидесятых — и почему до сих пор может служить образцом идеального зрелого стиля

Показываем, из чего состоял гардероб Федерико Феллини и почему это образец стиля

Esquire
5 самых одиозных пари знаменитого авантюриста из Лас-Вегаса Амарилло Слима 5 самых одиозных пари знаменитого авантюриста из Лас-Вегаса Амарилло Слима

Этот «простоватый ковбой» обводил вокруг пальца самых богатых людей Америки!

Maxim
Мертвое золото. Захватывающий рассказ об убийцах, которыми пугают шотландских детей Мертвое золото. Захватывающий рассказ об убийцах, которыми пугают шотландских детей

Самые известные в Шотландии убийцы

Maxim
5 легальных способов получить удовольствие от длинной поездки за рулем 5 легальных способов получить удовольствие от длинной поездки за рулем

Опять собрался на дачу — отдыхать от восьми часов на трассе?

Maxim
В роли жилетки В роли жилетки

6 способов утешить подругу в беде

Лиза
Чего бы такого послушать, если ты любишь Pink Floyd Чего бы такого послушать, если ты любишь Pink Floyd

Чего такого можно услышать в духе Pink Floyd

Maxim
Открыть в приложении