رمزنگاری کوانتومی کلید افزایش امنیت اینترنت در آینده

دانشمندان دانشگاه دوک با همکاری محققان دانشگاه اوهایو به دنبال ایجاد فرم‌های ضدهک با استفاده از رمزنگاری کوانتومی هستند.

کد خبر: ۱۸۶۵۰۲

تاریخ: ۰۷ آذر ۱۳۹۶ - ۰۸:۲۹

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.