В России разработали защиту квантовых ключей от ослепления детекторов

Специалисты лаборатории квантовой инженерии «SFB Lab» и Центра квантовых технологий МГУ разработали способ защиты систем распределения квантовых ключей от ослепления детекторов. Метод позволяет не только заметить атаку, но и сохранить безопасную часть ключа. Решение защищено российским патентом, а результаты исследования приняты к публикации в журнале Physical Review Applied.

После этого устройством можно будет управлять с помощью специально подобранных световых импульсов, подсовывая приемнику необходимые биты. Если все рассчитано правильно, злоумышленник узнает ключ, а система не заметит ненужных ошибок или подозрительных обнаружений. Квантовая физика вроде бы существует, но оборудование отстает.

Обычные меры безопасности могут обнаружить такое вмешательство, но после тревоги весь сгенерированный ключ необходимо удалить. Новый метод более тонкий.

Приемник в случайные моменты незначительно меняет квантовую эффективность детекторов. Злоумышленник не знает своего текущего состояния и не может выбрать универсальную энергию импульса: значения для разных режимов различаются более чем в десять раз.

В результате злоумышленник неизбежно оставляет следы — ошибочные или двойные срабатывания. На основе их статистики система вычисляет, сколько бит может находиться под контролем злоумышленника, и удаляет именно эту часть на этапе повышения секретности. Остальная часть ключа продолжает использоваться.

Подход был протестирован на последовательном детекторе. Он не требует сложной оптической конструкции и подходит для широкого спектра имеющихся в продаже устройств. Патент RU 2856208 С1 предусматривает варианты реализации приемников с одним и двумя детекторами.