Kwantowy hacking

Przeprowadzono udany atak na teoretycznie bezpieczny system komunikacji kwantowej.

Komunikatory kwantowe używane są od niedawna, do uzgadniania kluczy szyfrowych przy przesyłaniu danych wymagających zabezpieczenia. W klasycznych szyfrach do zaszyfrowania wielkich ilości danych potrzebny jest krótki klucz szyfrowy i całe bezpieczeństwo opiera się na utajnieniu tego klucza. W czasie 2 wojny światowej dokonane przez polskich matematyków przełamanie hitlerowskiej maszyny szyfrującej Enigma, polegało właśnie na stworzeniu metody obliczania klucza, którym danego dnia hitlerowskie wojska szyfrowały swoje depesze.

Systemy kryptografii kwantowej działają inaczej, nie ma tu tajnego klucza, który jest w największym zaufaniu przekazywany przez uzbrojonych kurierów. Na obu końcach optycznego łącza światłowodowego znajdują się urządzenia, które wysyłając sobie impulsy światła uzgadniają wspólnie losowy klucz szyfrujący, przekazywany następnie klasycznym szyfratorom.

Bezpieczeństwo systemu opiera się na prawach fizyki, nie można podsłuchać wymiany pomiędzy generatorami klucza bez zmiany własności fizycznych przesyłanych impulsów. A dzięki temu da się wykryć podsłuchiwacza.

Jednak Grupa Hakingu Kwantowego na Wydziale Elektroniki i Telekomunikacji Norweskiego Uniwersytetu Technologicznego (Norwegian University of Science and Technology) udowodniła, że nie zawsze.

Zespół pod kierownictwem Vadima Makarowa wykorzystał słabość komercyjnych detektorów. Okazało się, że po oślepieniu detektora miliwatowym laserem przestaje on wykrywać kwantowe własności odbieranych impulsów, i stymulując drugim laserem można wymusić na nim odebranie dowolnie wybranej odpowiedzi. To pozwala nie tylko przechwytywać przesyłane dane, ale wpływać też na wyliczany za ich pomocą klucz szyfrowy.

Badania przeprowadzono na sprzęcie firmID Quantique i MagiQ, okazało się że urządzenia obydwu wiodących producentów szyfratorów kwantowych można pokonać w ten sam sposób.

Szyfratory wracają więc do poprawki, a opis ataku zostanie opublikowany w następnym numerze czasopisma Nature Photonics.

[Na podstawie naturenews , materiałów firmy ID Quantique i publikacji NTNU]

Janusz A. Urbanowicz