Военное обозрение

Сверхзащищённый квантовый канал связи. Технологии будущего от МГУ

48
Разработка учёных Московского государственного университета, связанная с созданием сверхзащищённого канала связи на основе технологии так называемого квантового шифрования, получает практическое применение. Речь идёт о так называемом «квантовом телефоне», который, по сути, представляет собой компьютерную систему с установленным оптико-электронным модулем (ЭОМ). В свою очередь ЭОМ соединяется напрямую с сервером квантового распределения ключей.


Нужно напомнить, что исследователи МГУ получили государственный грант на свою разработку в конце 2017 года.

На данный момент создана устойчивая функционирующая линия на основе квантового распределения ключей. Линию уже использует для своих нужд «Ростелеком», который посредством новых технологий обеспечивает передачу защищённого сигнала на расстояние более 30 км в Московской области (Ногинск – Павловский Посад). Генерация случайных чисел пока осуществляется на скорости до 100 Мегабит/с. При этом возможности линии куда больше этих значений. Специалисты исследовательского центра говорят о скорости кодирования информации до 10 Гигабит/с (и это только на первом этапе развития).

Защищённость линии обеспечивается уникальными свойствами квантовых состояний объекта. Если некий сторонний «наблюдатель» пытается измерить эти состояния (проникнуть в канал передачи данных), то такие состояния для него будут искажаться, что автоматически делает недоступной расшифровку существующими методами «классической» физики. Мало того, попытка дешифровки сигнала на линии мгновенно отслеживается, что может запустить алгоритм прекращения передачи сигнала или переход на альтернативную линию, однако при этом для сторон, обменивающихся ключами, информация не будет потеряна.

Как отмечают учёные, важность реализуемой технологии ещё и в том, что для передачи данных не понадобится привычная для операторов связи наземная инфраструктура – вышки, физические каналы связи, ретрансляционное оборудование. Процесс может осуществляться через спутники со специализированным оборудованием.

Некоторое время назад стало известно о том, что разработкой российских учёных заинтересовались в Южной Корее, где, как и в Китае, реализуют собственные квантовые (кубитовые) технологии при передаче информации.

Сверхзащищённый квантовый канал связи. Технологии будущего от МГУ


Одна из проблем, поиски решения которой ведутся специалистами, связана с температурными режимами устойчивой передачи сигнала и с затратами энергии, не позволяющими пока сделать систему компактной - в виде обычного "мобильника".
Использованы фотографии:
МГУ
48 комментариев
Информация
Уважаемый читатель, чтобы оставлять комментарии к публикации, необходимо авторизоваться.
  1. RASKAT
    RASKAT 9 апреля 2018 17:38
    +3
    10 Гигабит/с
    Это вам не плюшки со стола тырить. Технология революционная надеюсь грамотно запатентуем и успешно будем продавать. Лишь бы китайцы в очередной раз не стырили.
    1. Андрей К
      Андрей К 9 апреля 2018 17:57
      +12
      Лиха беда начало.
      Не оскудевает наша Земля талантами.
    2. gridasov
      gridasov 9 апреля 2018 18:14
      +4
      В чем революционность?Что ушли от двоичной логики?Или передача бита информации осуществляется без эл.магнитного импульса,а значит большие обьемы информации при передаче или приеме не требуют пропорционального роста энергии?
      1. NN52
        NN52 9 апреля 2018 19:27
        +1
        Вы имеете ввиду большие энергозатраты на трафик?
        И выделяемое тепло?
        И почему не революционность? Вроде пока ни у кого нет, только эксперименты...
        1. gridasov
          gridasov 9 апреля 2018 20:09
          +5
          Во- первых импульс это уже переменное магнитное поле , а переменные магнитные процессы вызывают рост температуры в транзисторе , проводниках и среде их окружающей. Во- вторых, банально просто понять , что любой импульс равно как и код нуждаются в создании нового места в пространстве , а значит и сам процесс сопровождается затратой энергии. Поэтому фундаментальный вопрос- как создать код соответствующий эл. магнитному импульсу , чтобы не было математической эквивалентности затраты энергии на единицу созданного "инфо" кода. Ведь и мы не сильно "потеем когда много думаем".
          Главное , что не надо ориентироваться на тех кто не имеет и не умеет. Ориентиры должны быть на нечто более.
      2. ШУРУМ -БУРУМ
        ШУРУМ -БУРУМ 9 апреля 2018 19:29
        +4
        Если некий сторонний «наблюдатель» пытается измерить эти состояния (проникнуть в канал передачи данных), то такие состояния для него будут искажаться, что автоматически делает недоступной расшифровку существующими методами «классической» физики. Мало того, попытка дешифровки сигнала на линии мгновенно отслеживается, что может запустить алгоритм прекращения передачи сигнала или переход на альтернативную линию, однако при этом для сторон, обменивающихся ключами, информация не будет потеряна.
        Да, такой вариант имеет место, но только при передаче пучка фотонов по оптическому кабелю. При передаче со спутника на землю пространственным лучом, диаметр пятна будет размером с площадь, если не больше и будет доступен всем, кто там находится. Так, что, фотонами по неволе придется делиться. И нифига вы не заметите перехват, вы сами создаете условия для его осуществления. Сколько можно об этом твердить!
        1. gridasov
          gridasov 9 апреля 2018 20:17
          +3
          Более того . Что такое пучок фотонов? Высокопотенциальные процессы в плазме или фотонных процессах подобны закономерностям проходящим в гидро газо днамике. А именно потенциал пучка распределяется не только по его линейному вектору возмущения , но и радиальными процессами взаимодействия с той же средой и в самом пучке. Не знать этих закономерностей значить" тыкать пальцем в небо".В общем это связано с непредвиденными ситуациями когда одно решение создает больше проблем , чем сами решения.
      3. Orionvit
        Orionvit 10 апреля 2018 00:58
        0
        Цитата: gridasov
        В чем революционность?

        Статью читали? Ясно же написано, не в каких то там новых способах передачи данных, а в шифровании.
        1. gridasov
          gridasov 10 апреля 2018 09:36
          +1
          Когда вы общаетесь со своими детьми и др. то вся ваша информация которую вы хотели бы выразить является зашифрованной , как говорил Бошковец поэма Виргилия вся разложена россыпью в корзине. И в каждое следующее мгновенье вам необходимо дешифровать до понимания партнера эту информацию.Поэтому процессы формирования , шифрования и дешифрования это фактически и есть процесс передачи информации в той последовательности и форме , которая может быть понятна только тем кому она предназначена. Поэтому современные подходы в передаче информации выделяются тем , что создается канал связи в пространстве, который уже является ахилессовой пятой . При этом можно передать пространство потока информации с таким разнообразием и вариацией , которое невозможно дешифровать не зная комплекса системных нюансов. Мы же сейчас передаем программу , которая имеет язык написания , а значит достаточно знать даже часть языка, чтобы выявить все остальные составляющие и во всей полноте.
          1. Orionvit
            Orionvit 10 апреля 2018 14:35
            0
            Цитата: gridasov
            Мы же сейчас передаем программу , которая имеет язык написания , а значит достаточно знать даже часть языка, чтобы выявить все остальные составляющие и во всей полноте.

            Не соглашусь с вами. Под языком, вы предполагаете математические алгоритмы, которые можно просчитать. Любой язык же сам по себе, даже зная некоторые слова, будет для вас непонятен. Конкретный пример. Американцы во время войны с Японцами, зная, что шифры могут быть расшифрованы (сами они вскрыли японские шифры) , поступили грамотно. А именно вместо шифров, использовали язык индейцев Навахо (в нашем случае, квантовое шифрование), которого никто не знал кроме самих индейцев. для чего в каждом подразделении был носитель языка, то есть индеец. При каждом индейце, был человек, в обязанность которого входила ликвидация радиста в случае угрозы попадания его в плен и они об этом знали. Так до конца войны, они и пользовались языком вместо шифров, и японцы не смогли "расшифровать". Вывод, невозможно расшифровать чужой язык, так как к языку не существует "ключей" или "алгоритмов", его просто нужно знать, причём с детства. Любой иностранец, даже прекрасно зная Русский язык, впадёт в ступор от фразы "На косе, косая баба с косой, косила косой косой". В общем где так. Без наличия базовой аппаратуры, никакое квантовое шифрование не возможно расшифровать.
            1. gridasov
              gridasov 10 апреля 2018 15:52
              0
              Я с Вами согласен .НО!Уровень подобных взаимодействий и поиска информации определен общей для всех технологией подходов и решений , соответствующей и тому времени и тому уровню научно -технического и др. развития. Поэтому в большей части я говорю о технологиях передачи информации в системе очень высокоемких и высокодинамичных уровней развития , которые будут соответствовать уже ближайшему будущему , если не сказать уже настоящего. Стоит ли вообще передавать информацию локальному искусственному интеллекту , который сам способен определить оперативное решение и который нуждается только в импульсе команды . Поэтому вопросы шифрования приобретают совершенно новое качество .
              1. Orionvit
                Orionvit 10 апреля 2018 15:55
                0
                Цитата: gridasov
                Стоит ли вообще передавать информацию локальному искусственному интеллекту , который сам способен определить оперативное решение и который нуждается только в импульсе команды

                Ну это вы вообще далеко зашли, до этого ещё дожить надо. Всё только в перспективе. Хотя, с нынешними темпами развития информационных технологий, мы может ещё и доживём.
                1. gridasov
                  gridasov 10 апреля 2018 16:33
                  +2
                  Если мы об этих процессах рассуждаем, то вероятно понимаем о чем, в основе, идет речь. Значит есть и методы решения подобных задач.
    3. антивирус
      антивирус 9 апреля 2018 18:57
      +1
      всё это чушь.
      есть только ВОЗМОЖНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ+ПОЛУЧЕНИЯ БАБЛА.
      ЛИвашов давно сказал: сша всегда реализовывали свое техн преимущество, если оно появлялось.

      НУЖНА СМЕЛОСТЬ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТАКИХ ПРОРЫВНЫХ РАЗРАБОТОК.
      а не слезы умиления "наши ученые смогли"
      НАГЛОСТЬ МИДОВЦЕВ И БАНКИРОВ В РОССИИ ЕСТЬ?
      для захвата новых "красных линий"( отстоять свои -мало)
      1. gridasov
        gridasov 9 апреля 2018 20:22
        +3
        В любом случае , чтобы называть что-то революционным необходимо прежде всего иметь одно или несколько альтернативных взглядов на решение проблемы . А что у нас ? Берем одну безальтернативную идею и движемся в.... тупик.Мы порой даже не умеем создавать альтернативные теории как методики. В общем в будущее на старых методиках анализа и работы с большими объемами информации так не войти .
    4. alexmach
      alexmach 9 апреля 2018 21:25
      +2
      Во-первых идея, прямо скажем не первой свежести, ей уже скоро лет 100 как и самой квантовой физике. Идея то не нова, проблема в практической реализации. И сдается мне из описанного в статье 95% существует лишь "концептуально".
      Во-вторых квантовые каналы передачи данных исследуют во всем мире. Вот каждый раз сообщают что где-то там добились "телепортации фотона" на х километров - это все о том. И Россия далеко не первая среди исследующих. И до практического применения этих технологий ещё далеко.
    5. Topgun
      Topgun 9 апреля 2018 22:54
      +1
      Цитата: RASKAT
      Лишь бы китайцы в очередной раз не стырили.

      китайцы исследовательские спутники с "квантовой связью" запускают...
  2. КВУ-НСвД
    КВУ-НСвД 9 апреля 2018 17:42
    +2
    Одна из проблем, поиски решения которой ведутся специалистами, связана с температурными режимами устойчивой передачи сигнала и с затратами энергии, не позволяющими пока сделать систему компактной - в виде обычного "мобильника".
    Любое государство будет принципиально против невскрываемого мобильника...А потому не обольщайтесь... winked
    1. helmi8
      helmi8 9 апреля 2018 18:44
      0
      Цитата: КВУ-НСвД
      Любое государство будет принципиально против невскрываемого мобильника...А потому не обольщайтесь...

      Я так понимаю, что данный тип связи для мобильников и не предназначен, скорее для каналов спецсвязи и военных.
      1. ЗВО
        ЗВО 9 апреля 2018 19:59
        +2
        Цитата: helmi8
        Цитата: КВУ-НСвД
        Любое государство будет принципиально против невскрываемого мобильника...А потому не обольщайтесь...

        Я так понимаю, что данный тип связи для мобильников и не предназначен, скорее для каналов спецсвязи и военных.


        Знаете ли. прару лет назад один умелец в США придумал сверхзащиту для мобильных телефонов, обычных блэкберри и других.
        Предложил свои наработки правительству США - они отказались.
        Ему нужно было "отбивать" свои затраты - и раз все отказались - он вывел свою продукцию - на свободный рынок.
        Так вот.
        недавно его посадили в тюрьму.
        За что?
        За распространение наркотиков.
        Якобы наркодилеры стали покупать его телефоны...

        Суть такова и правда жизни такова - никому сверхзащищенные телефоны не нужны.
        Особенно если они не от придворной компании.
  3. voyaka uh
    voyaka uh 9 апреля 2018 17:43
    0
    "не позволяющими пока сделать систему компактной - в виде обычного "мобильника". "///

    Судя по фотке к статьте, до мобильника еще далековато - есть над чем работать.
    1. Геркулесыч
      Геркулесыч 9 апреля 2018 17:49
      +1
      Алексей, так нам и покажут, что сейчас реально нароботано.
    2. bk316
      bk316 9 апреля 2018 17:58
      +4
      Судя по фотке к статьте, до мобильника еще далековато - есть над чем работать.

      Это не для мобильника (СОРМ работать не будет) bully
    3. Лекс.
      Лекс. 9 апреля 2018 21:24
      +1
      Жорес Алфёров отец сотовой связи но воплотили в жизнь разработки Моторола
  4. Геркулесыч
    Геркулесыч 9 апреля 2018 17:48
    0
    Развивать нужно это напровление, и нароботками, как и расчетами не с кем не делиться. Я бы вообще засекретил всю информацию, которой мы владеем, об подобных исследованиях в стране, а то и так по всем напровлениям в облости микроэлектроники, и перспективных технологий будущего мы далеко не на первом месте в плане практического использования результатов исследований.
    1. bk316
      bk316 9 апреля 2018 17:58
      +10
      Геркулесыч что случилось?
      Пишете по квантовой линии и к Вам подключились враги исказив информацию?
      Через слово ошибки ПРИЧЕМ ВСЕ ОДИНАКОВЫЕ (вместо а о)?
      1. voyaka uh
        voyaka uh 9 апреля 2018 18:03
        +5
        Кванты глючит непадеццццки. И от этого биты из байтов вываливаются.
        Пишет "о" - получается "а" laughing
      2. Геркулесыч
        Геркулесыч 9 апреля 2018 18:10
        +2
        Пишу с работы, машина в движении, поэтому не на те буквы поподаю, увы!
      3. Михаил м
        Михаил м 10 апреля 2018 04:18
        0
        Москвичи акают, волжане окают.
  5. Симон
    Симон 9 апреля 2018 18:14
    +1
    Если некий сторонний «наблюдатель» пытается измерить эти состояния (проникнуть в канал передачи данных), то такие состояния для него будут искажаться, что автоматически делает недоступной расшифровку - Это практически недоступная посторонним лицам расшифровка данных, если не имеешь ключа к этому шифру.
    1. KVIRTU
      KVIRTU 9 апреля 2018 19:02
      +2
      Добыть ключи, независимо от типа канала связи - дело разведки. От технарей требуется подключение. А оптоволокно, по-сути, беззащитно. Микроисгиб, точечно снять внешнее, непрозрачное покрытие, наложить фотоприемник, и вперед. На сам канал , проходящую информацию, не влияет. Обнаруживается визуально. Масса серьезных организаций на этом проклолось.
      Как ни крути : физ. защита кабеля, своевременная смена ключей.
      1. NN52
        NN52 9 апреля 2018 19:23
        0
        Так вроде написали, что не будет никаких кабелей.. Приемопередатчик - спутник- приемопередатчик...
        Наподобие спутникового телефона...
        1. KVIRTU
          KVIRTU 9 апреля 2018 21:03
          +1
          В статье пишут о опытной линии в 30 км. Согласитесь, не спутниковый масштаб.
      2. ШУРУМ -БУРУМ
        ШУРУМ -БУРУМ 9 апреля 2018 19:33
        +5
        Упрощаете, Григорий! Вскрыв оболочку, вы создадите учечку фотонов и как раз это будет без проблем тут же обнаружено на приемной стороне. Стороны сразу же перейдут на резервное оптоволокно. Это уникальное Золотое Зернышко данной технологии передачи.
        1. KVIRTU
          KVIRTU 9 апреля 2018 20:56
          +1
          Аркадий, Вы правы, конечно, но бнаруживать утечки фотонов, подсчитывать их количество на входе и выходе линии связи ...
          Интересно понастоящему то, чего китайцы достигли.
          У них сейчас спутник на орбите 500 км несет генератор пар запутанных ( взаимосвязанных) фотонов. ( современная оптика с единичными работает) Один излучается в точку а на земле, другой в б. За 1000 км по карте уже. В одном месте воздействуют на него, меняя поляризацию, и другой меняет соответственно. Звучит фантастически, но работает. Квантовой телепортации называют.
          1. ШУРУМ -БУРУМ
            ШУРУМ -БУРУМ 10 апреля 2018 06:23
            +1
            Григорий, если все точки приема и передачи находятся в космосе, то работа с парами фотонов представляется более правдоподобно. Но вот когда фотоны хотят пулять через атмосферу, полет фотона, если можно так сказать, напоминает полет маневрирующей головки ракеты из-за неоднородности атмосферы, приводящей к отклонению траектории (эффект преломления на границе сред, имеющих разную плотность). И что, китаец будет бегать с сачком за своим фотоном, кто предскажет точку, куда он попадет. Другое дело, выпускается туча фотонов и какая-то часть из них, действительно попадет в фотоприемник на поверхности земли. В космосе неоднородностей как бы нет, но единичные фотоны из передатчика вылетают не строго вдоль заданной оптической оси. Понимаете, о чем я. И куда они прилетят через 500 км. Уж точно не на удаленный фотоприемник.
      3. Orionvit
        Orionvit 10 апреля 2018 01:04
        0
        Цитата: KVIRTU
        Добыть ключи, независимо от типа канала связи - дело разведки

        Какие ключи, если без устройства они бесполезны. Читайте статью внимательно
        Если некий сторонний «наблюдатель» пытается измерить эти состояния (проникнуть в канал передачи данных)
        Написано в канал передачи данных. А принимать данные можете сколько угодно, всё равно без соответствующей аппаратуры они бесполезны.
  6. KVIRTU
    KVIRTU 9 апреля 2018 18:21
    +3
    "...говорить о том, что квантовая криптография обеспечит “абсолютную защиту” “на уровне физических законов” – неверно: эти же самые физические законы разрешают всевозможные утечки информации по побочным каналам, от которых необходимо защищаться вполне классическими методами. И тут, по сравнению с современными криптосистемами, ситуация никак не меняется..."
    Но в любом случае грант - это оборудование, приборы, расходные материалы для кафедр, стипендии для одаренных студентов, аспирантов и т.п.
  7. Комментарий был удален.
  8. APASUS
    APASUS 9 апреля 2018 18:36
    0
    Вот Вам первые претенденты на совместное использование систем,Ю Корея и Китай,гарантов всех по боку.Слишком много на себя берут.
  9. М.Михельсон
    М.Михельсон 9 апреля 2018 19:16
    0
    Попытки реализовать квантовомеханические бредни в железе.
    Забавно будет на них всех посмотреть, когда хакеры всё-таки вскроют эти "сверхзащищенные" каналы, как консервную банку.
    1. ЗВО
      ЗВО 9 апреля 2018 20:01
      +2
      Цитата: М.Михельсон
      Попытки реализовать квантовомеханические бредни в железе.
      Забавно будет на них всех посмотреть, когда хакеры всё-таки вскроют эти "сверхзащищенные" каналы, как консервную банку.


      А вы скажете как быстро вскрывается 256-битный ключ...??????????????
    2. KVIRTU
      KVIRTU 9 апреля 2018 21:47
      +1
      Я бы не стал называть бреднями наработки академика Алферова, доктора МГУ, нобелевского лауреата в этой области 2000 года.
  10. Radikal
    Radikal 9 апреля 2018 19:27
    0
    Разработка учёных Московского государственного университета, связанная с созданием сверхзащищённого канала связи на основе технологии так называемого квантового шифрования, получает практическое применение. Речь идёт о так называемом «квантовом телефоне», который, по сути, представляет собой компьютерную систему с установленным оптико-электронным модулем (ЭОМ). В свою очередь ЭОМ соединяется напрямую с сервером квантового распределения ключей.
    Нужно напомнить, что исследователи МГУ получили государственный грант на свою разработку в конце 2017 года.
    Сколково тихо отдыхает, и курит в сторонке? А, пардон - тихо продолжает "пилить" бюджет... . sad
  11. groks
    groks 9 апреля 2018 19:31
    +2
    Этому попилу бабла уже года два вроде. Торсионщики.
  12. Хорон
    Хорон 9 апреля 2018 20:19
    +1
    Разработка учёных Московского государственного университета, связанная с созданием сверхзащищённого канала связи на основе технологии так называемого квантового шифрования

    Квантовое шифрование, или как его ещё называют - квантовая криптография, является самым исследуемым направлением в квантовых технологиях во всём мире.
    1. gridasov
      gridasov 9 апреля 2018 21:22
      +1
      Квантовое или под любым другим названием , шифрование это вторичный этап апосля математического метода распределения чисел в пространстве . Поэтому построение математически неразрывного числового пространства это ключевая задача математиков. Более того не пространства статического , а в любых формах и направлениях трансформации.
  13. мичман
    мичман 9 апреля 2018 20:21
    +1
    Я думаю, что в статье можно было бы сравнить защищенность передаваемой информации с : системой ЗАС (советского времени); ВЧ канала связи (тоже того периода); Гос.опознавания MAX - XII (США) и последней отечественной (не называю шифр).
  14. kytx
    kytx 10 апреля 2018 02:29
    0
    Вода
    Какая то