Журнал "Information Security/ Информационная безопасность" #1, 2022

чать информацию о том, был ли исполь- зуемый симметричный ключ ранее про- читан или подделан третьей стороной. Существуют и другие направления исследований, проводимых для защиты от возможных квантовых атак. Они могут включать базовые решения, такие как хеширование, для формирования сообщений большого размера или дру- гие методы, например криптографию, основанную на решетках. Эти исследо- вания направлены на создание типов шифрования, которые будут недосягае- мы для квантовых компьютеров. Для майнинга биткоинов также исполь- зуется криптография. Майнеры конку- рируют в решении криптографической головоломки в обмен на вознаграждение за блок. Если хотя бы один майнер получил бы доступ к квантовому ком- пьютеру, он смог бы захватить всю сеть. Это уменьшило бы децентрализацию сети и подвергло ее атаке.. Данная технология не представляет прямой угрозы для блокчейна. Интег- ральные схемы специального назначе- ния (ASIC) могут снизить эффективность такой атаки, по крайней мере, в бли- жайшем будущем. Кроме того, если несколько других майнеров также будут иметь доступ к квантовому компьютеру, то риск атаки значительно снизится. Развитие квантовых вычислений, а также связанная с этим угроза для современных реализаций асимметрич- ного шифрования, похоже, остается лишь вопросом времени. Защита от угроз, связанных с квантовыми компьютерами Учитывая потенциальную угрозу для информационной безопасности, разумно начать разрабатывать способы защиты от возможной атаки в будущем. К счастью, в настоящее время прово- дится много исследований, по результа- там которых могут быть развернуты новые решения в существующих типах систем. Эти решения позволят защитить критически важную инфраструктуру от будущей угрозы со стороны квантовых компьютеров. Квантово-устойчивые стандарты могут быть распространены среди сообщества таким же образом, как и сквозное шиф- рование, с помощью популярных брау- зеров и приложений для обмена сообще- ниями. Как только эти стандарты будут доработаны, экосистема криптовалют сможет относительно легко интегриро- вать максимально возможную защиту против таких векторов атаки 1 . Ученые приближаются к тому, чтобы сделать возможным сверхбезопасный и сверхбыстрый квантовый Интернет: теперь они могут "телепортировать" квантовую информацию с высокой точ- ностью на общее расстояние в 44 км. Квантовый Интернет В начале января 2021 г. ученые из Национальной ускорительной лабора- тории Fermi – национальной лаборатории Министерства энергетики США, связан- ной с Чикагским университетом, – вме- сте с партнерами из пяти учреждений сделали значительный шаг в направле- нии реализации квантового Интернета. Исследователям удалось передать квантовое состояние на 44 км с точ- ностью более 90% по волоконно-опти- ческим сетям, аналогичным тем, что составляют основу существующего Интернета. Они в восторге от этих результатов. Это ключевое достижение на пути к созданию технологии, которая переопределит развитие глобальной коммуникации. И точность передачи данных, и рас- стояние передачи имеют решающее значение, когда речь заходит о создании реального, работающего квантового Интернета. Достижение прогресса в любом из этих направлений является поводом для ликования 2 . Quantum Key Distribution 18 февраля 2022 г. JPMorgan пред- ставил решение для защиты блокчейна от квантовых вычислений. Финансовый конгломерат совместно с корпорацией Toshiba и телекоммуникационной ком- панией Ciena разработали прототип решения, позволяющего защитить кри- тически важные узлы блокчейн-инфра- структуры от квантовых вычислений. Речь идет о технологии квантового распределения ключей (Quantum Key Distribution, QKD). Это метод передачи ключа, который использует квантовые явления для гарантии безопасной связи. Согласно пресс-релизу, разработан- ное сторонами решение устойчиво к атакам квантовых вычислений и спо- собно обеспечить скорость передачи данных до 800 Гбит/с. QKD-сеть в виде оптического канала была развернута поверх корпоративного блокчейна Liink. Стороны утверждают, что в настоящий момент QKD является единственным решением, которое, как математически доказано, позволяет защититься от потенциальных атак на основе кванто- вых вычислений. Квантовый блокчейн Однако уже 2–3 года в Санкт-Петер- бурге в ЛЭТИ также разрабатывают квантовый блокчейн. Как минимум кван- товое распределение ключей там уже давно протестировано и используется. Квантовое шифрование Более того, с 2015 г. OOO "КуРэйт" развивает и внедряет технологии кван- тового шифрования в инфраструктуры крупнейших российских организаций. Инновационность решений базируется на фундаментальных законах физики. QRate уже сегодня создает инструменты, способные противостоять новым типам атак на критическую инфраструктуру и данные. Компания является резиден- том "Сколково" с 2015 г., она также член консорциума НТИ "Квантовые ком- муникации" и стратегический партнер НИТУ "МИСиС" с 2018 г. В условиях современной цифровой трансформации можно сказать, что рынок "ожидает" первой хакерской атаки с использованием мощного квантового компьютера, перед которым уязвимы практически все известные алгоритмы шифрования. А значит, под угрозу попадут и критическая инфраструктура, и цифровая экономика, и другие страте- гически важные направления. Поэтому в выигрыше останутся те, кто раньше других включил квантовые коммуника- ции в стратегии информационной без- опасности. Например, в 2017 г. наша команда создала первый в мире квантово-защи- щенный блокчейн (впоследствии он был развернут в Газпромбанке). А недавно совместно с Университетом Иннополис • 39 КРИПТОГРАФИЯ www.itsec.ru 1 https://academy.binance.com/ru/articles/quantum-computers-and-cryptocurrencies – Криптовалюта и квантовые компьютеры. 2 https://www.securitylab.ru/news/515254.php – Ученые осуществили квантовую телепортацию на 44 км.