رمزنگاری کوانتومی کلید افزایش امنیت اینترنت در آینده

به گزارش ایران اکونومیست به نقل از فیز، پیشرفت­‌های اخیر در زمینه رایانه‌های کوانتومی دسترسی هکرها را به دستگاه­‌های پیشرفته­ ممکن ساخته که به راحتی می­‌توانند به پیچیده­‌ترین کدهای امنیتی اینترنتی استاندارد دسترسی یابند. با این کدهای رمزگشایی شده تمامی اطلاعات آنلاین از اطلاعات پرونده پزشکی تا مبادلات بانکی در معرض نفوذ هکرها قرار می­‌گیرد.

برای مقابله با این تهدید آتی، محققان از ویژگی­‌های رایانه‌های کوانتومی استفاده می­‌کنند، که برای ایجاد فرم­‌های ضد هک از رمزنگاری داده­ کوانتومی به طور نظری بهره می­‌برند.

در حال حاضر با کمک سیستم جدید توسعه یافته توسط دانشمندان دانشگاه "دوک"(Duke )، دانشگاه ایالتی "اوهایو" (Ohio State) و آزمایشگاه ملی "اوک ریج" (Oak Ridge)، این روش­‌های رمزنگاری کوانتومی می­‌توانند به کاربرد در مقیاس وسیع یک قدم نزدیک­­تر شوند. این سیستم قادر به ایجاد و توزیع کدهای رمزنگاری با سرعت مگابیت بر ثانیه است که پنج تا 10 برابر سریع­‌تر از روش­‌های موجود است و سرعتی برابر با سرعت­ اینترنتی زمانی­که چندین سیستم به طور همزمان کار می­‌کنند، دارد.

محققان نشان دادند که این روش حتی زمانی­که سیستم به علت معایب تجهیزاتی ممکن است قابل نفوذ شود، از حمله­‌های معمول در امان است. "دنیل گوتیر" (Daniel Gauthier)، استاد فیزیک دانشگاه ایالتی اوهایو گفت:  در حال حاضر یک کامپیوتر رایانه داریم که باید بتواند در آینده نزدیک شروع به رمزگشایی کدهای رمزنگاری موجود کند.

برای اجرای چنین سیستمی هر دو طرف باید دسترسی به رمز یکسانی داشته باشند و این رمز باید مخفی نگه داشته شود. توزیع رمز کوانتوم(QKD) از ویژگی­‌های اساسی در مکانیک کوانتومی برای تبادل رمزها استفاده می­کند به طوری که بلافاصله به هر دو طرف وجود یک نقض امنیتی هشدار داده می­‌شود.  این ویژگی اساسی عبارت است از اندازه­‌گیری بیت­‌های کوچک از موادی مانند الکترون و فوتون که ویژگی­‌های آن­ها به طور اتوماتیک تغییر می­‌کند. اگرچه این سیستم اولین بار در سال 1984 ایجاد شد و پس از مدت کوتاهی به کار گرفته شد، فناوری­‌های پشتیبانی از کاربرد آن در مقیاس وسیع، تازه الان به طور آنلاین در دسترس هستند. شرکت­‌های اروپایی سیستم­‌های مبتنی بر لیزرQKD  را به فروش می­‌رسانند. در تابستان سال گذشته چین در یک رویداد تبلیغاتی وسیع از یک ماهواره برای ارسال یک رمز کوانتومی به دو ایستگاه زمینی در فاصله 1200کیلومتری استفاده کرد.

در مدل دنیای کامل، توزیع رمز کوانتوم کاملا دارای امنیت خواهد بود. هرگونه تلاشی برای هک کردن یک تبادل رمز باعث ایجاد خطا در انتقال می­‌شود که به راحتی توسط گیرنده مشخص می‌شود. اما در دنیای واقعی بکارگیری توزیع رمز کوانتوم مستلزم نقص در تجهیزات است که این نقص­‌ها میزان نفوذ هکرها را افزایش می­‌دهند.

"نورال تایمور اسلام"(Nurul Taimur Islam)، فارغ­‌التحصیل رشته فیزیک از دانشگاه دوک گفت: ما به دنبال شناسایی هر نوع نقص تجربی در این سیستم هستیم و آن­­ها را در تئوری لحاظ می­‌کنیم تا مطمئن شویم این سیستم دارای امنیت است و امکان هر نوع حمله احتمالی وجود ندارد.

هرچند فرستنده این سیستم نیاز به برخی قطعات تخصصی دارد، اما تمام قطعات آن به طور تجاری قابل دسترس هستند. کدهای رمزگذاری شده در فوتون را می­‌توان از طریق خطوط فیبر نوری که در زیر شهرها پنهان هستند، ارسال کرد، و در نتیجه ترکیب فرستنده و گیرنده در زیرساخت­‌های اینترنتی فعلی نسبتا راحت می­‌شود.

نتایج این تحقیق به صورت آنلاین در Science Advances قرار گرفت.