कमजोरियों के साथ क्वांटम कुंजी

शोधकर्ता क्वांटम क्रिप्टोग्राफी में सुरक्षा अंतराल को उजागर करते हैं

सुरक्षा मिशनों में जासूसी: नितिन जैन (बाएं) और क्रिस्टोफर विटमैन मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट ऑफ फिजिक्स ऑफ लाइट लिविंग के लिए डॉक्टरी उम्मीदवारों के रूप में डॉक्टरेट उम्मीदवारों के रूप में, जो क्वांटम क्रिप्टोग्राफी की मदद से डेटा संचारित करते हैं, यहां आईडी क्वांटिक से क्लैसिस 2 मॉड्यूल है। वे उस तरह की तकनीक का परीक्षण करते हैं और संभावित सुरक्षा छेद बंद कर देते हैं। © प्रकाश की भौतिकी के लिए एम.पी.आई.
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सिद्धांत रूप में डेटा का पूरी तरह से सुरक्षित एन्क्रिप्शन संभव है -। तथाकथित क्वांटम क्रिप्टोग्राफी किसी भी गुप्त श्रोता को उड़ने देती है जो डेटा लाइनों को टैप करता है। लेकिन शोधकर्ताओं ने अब प्रदर्शित किया है कि मौजूदा प्रणालियों में अभी भी तकनीकी भेद्यता है। यह एक डेटा जासूस को प्राप्तकर्ता के सिग्नल डिटेक्टर को व्यावसायिक रूप से उपलब्ध उपकरणों के साथ उसकी सूचना के बिना चकाचौंध करने की अनुमति देता है।

तो अवांछित श्रोता उसकी उपस्थिति को छिपा सकते हैं। हालांकि, मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर द फिजिक्स ऑफ लाइट और यूनिवर्सिटी ऑफ ट्रॉनहैम और एर्लांगेन-नूर्नबर्ग के वैज्ञानिकों ने निर्माता आईडी क्वांटिक के साथ मिलकर पहले ही काउंटरमेशर्स विकसित कर लिए हैं। अब वे उन्हें जर्नल नेचर फोटोनिक्स के ऑनलाइन संस्करण में प्रस्तुत करते हैं।

जब बैंक विभिन्न स्टोर के बीच खाते के डेटा को समेटते हैं, तो वे हार्ड-टू-क्रैक कोड के साथ डेटा शिपमेंट को एन्क्रिप्ट करते हैं। एकमात्र समस्या डिजिटल कुंजी को प्रेषक से प्राप्तकर्ता तक सुरक्षित रखना है - अक्सर एक मैसेंजर व्यक्तिगत रूप से संख्या स्तंभों को स्थानांतरित करता है। इसके विपरीत, क्वांटम क्रिप्टोग्राफी कुंजी को एक ऑप्टिकल नेटवर्क पर वितरित करने की अनुमति देती है। वह बेहद कमजोर संकेतों के साथ काम करती है जो क्वांटम भौतिकी के नियमों का पालन करती है। ये एक जासूस को बिना किसी सूचना के डेटा को इंटरसेप्ट करने में सक्षम होने से रोकते हैं।

संभावना हस्ताक्षर के रूप में कार्य करती है

क्वांटम दुनिया में, घटनाएं आकस्मिक रूप से होती हैं। यह संयोग एक हस्ताक्षर के रूप में कार्य करता है। एक जासूस डेटा को बाधित कर सकता है, लेकिन माप में संयोग यह सुनिश्चित करता है कि वह इसे रिसीवर को त्रुटियों के साथ आगे बढ़ाता है। यादृच्छिक तुलना के साथ, ट्रांसमीटर और रिसीवर अवरोधन के हर प्रयास का पता लगाते हैं।

"क्वांटम क्रिप्टोग्राफी की सुरक्षा भौतिक कानूनों पर आधारित है, लेकिन विशेष रूप से नहीं, " एर्लांगेन-नूरेमबर्ग विश्वविद्यालय के प्रोफेसर और भौतिकी के प्रकाश के लिए मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट के शोधकर्ता गर्ड ल्यूच्स बताते हैं, "तकनीकी कार्यान्वयन भी एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। भूमिका जिसे अक्सर अतीत में अनदेखा किया गया था। ”विज्ञापन

उपकरण अक्सर सैद्धांतिक मॉडल में बिल्कुल वैसा ही काम नहीं करते हैं। लेकिन इस तरह की तकनीकी खामियां सुरक्षा छेद खोल सकती हैं। एन्क्रिप्शन प्रौद्योगिकी प्रदाताओं को इसलिए ऐसे कमजोर बिंदुओं की तलाश करनी चाहिए और उन्हें ठीक करना चाहिए - भले ही उनकी तकनीक सिद्धांत रूप में बिल्कुल विश्वसनीय हो।

डेटा जासूस फोटोडेटेक्टर में हेरफेर करते हैं

ट्रॉनहैम और एर्लांगन के विश्वविद्यालयों के सहयोगियों के साथ मिलकर मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट ऑफ लाइट के लिए ल्यूक के नेतृत्व में भौतिकविदों ने अब एक ऐसी तकनीक विकसित की है जो डेटा जासूसों को सबसे महत्वपूर्ण क्वांटम उपकरणों के एक महत्वपूर्ण घटक में हेरफेर करने की अनुमति देता है। कर सकते हैं: फोटोडेटेक्टर। शोधकर्ता अपने हमले में उपयोग करते हैं कि कई क्वांटम डिटेक्टर कमजोर क्वांटम संकेतों और उज्ज्वल प्रकाश दालों के बीच अंतर नहीं करते हैं, जो शास्त्रीय भौतिकी के अधीन हैं।

प्रत्येक बिट के लिए एक हल्का कण

सिद्धांत रूप में, क्वांटम संदेश व्यक्तिगत फोटॉनों के रूप में भेजे जाते हैं - प्रत्येक बिट के लिए एक हल्का कण लाइन के माध्यम से यात्रा करता है। हालांकि, व्यक्तिगत फोटॉनों को देखने और उन्हें एक औसत दर्जे का विद्युत संकेत में परिवर्तित करने में सक्षम होने के लिए, छोटा संकेत जो एक फोटॉन ट्रिगर को काफी बढ़ाता है। और डिटेक्टरों के साथ जिसमें एक भी फोटॉन अंततः इलेक्ट्रॉनों के हिमस्खलन का कारण बनता है। इस प्रक्रिया में, एक वर्तमान बनाता है, जो डिटेक्टर को एक निश्चित सीमा मूल्य पर हड़ताल करने की अनुमति देता है।

चाहे हिमस्खलन की शुरुआत में एक ही फोटॉन खड़ा हो या एक मिलियन, रिसीवर अब पहचानता नहीं है। हालांकि, एक मजबूत फोटॉन करंट उस थ्रेशोल्ड को उठाता है जिस पर एक डिटेक्टर प्रतिक्रिया करता है - बिना रिसीवर के सूचना के। मजबूत लेजर बीम भी डिटेक्टर को संकेतों के क्वांटम गुणों के प्रति असंवेदनशील बनाता है और एक सामान्य प्रकाश संवेदक की तरह व्यवहार करता है, जिसके लिए शास्त्रीय भौतिकी के नियम लागू होते हैं।

एक मजबूत लेजर बीम के साथ रिसीवर अंधा हो गया

डेटा जासूस इसका फायदा उठा सकता है: यह रिसीवर के डिटेक्टर को एक मजबूत हस्तक्षेप संकेत के साथ छुपाता है। ऐसा करने में, वह डिटेक्टर में हेरफेर करता है ताकि यह कमजोर क्वांटम आवेगों पर नहीं बल्कि शास्त्रीय संकेतों पर प्रतिक्रिया करे। अंततः इसका मतलब है कि रिसीवर को गलत सिग्नल नहीं मिलते हैं। लेकिन क्वांटम क्रिप्टोग्राफी की सुरक्षा इस तथ्य पर आधारित है कि जासूस खुद को गलती से महसूस करता है।

संकेतों के नुकसान से भी रिसीवर को संदेह नहीं होगा: इसके रास्ते पर, यहां तक ​​कि सबसे अच्छी डेटा लाइनों में भी संकेतों का काफी हिस्सा खो जाता है। इस नुकसान की तुलना में, जासूस के लापता झूठे डेटा पर ध्यान देने योग्य नहीं हैं। बहुत कम संचार पथों के लिए, एक डेटा जासूस को ऑप्टिकल घटकों के साथ काम करने और अपने साथियों के उपकरणों की तुलना में थोड़ा कम नुकसान के साथ डेटा संचारित करने की आवश्यकता होती है। इसलिए वह गलत डेटा के नुकसान की भरपाई कर सकता है, जिससे रिसीवर संदिग्ध हो सकता है। "हम हमेशा मानते हैं कि जासूस तकनीकी रूप से बेहतर है, " क्रिस्टोफर विटमैन, एर्लांगन में मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट में शामिल वैज्ञानिकों में से एक है।

वाणिज्यिक उपकरणों के साथ एवेसड्रॉपिंग

क्वांटम हैकिंग ग्रुप के वैज्ञानिक वादिम मकरोव बताते हैं, "हमारा ट्रैकिंग तरीका न्यूयॉर्क के दो प्रमुख आपूर्तिकर्ताओं मैजिक टेक्नोलॉजीज़ और जिनेवा के आईडी क्वांटिक के उपकरणों के लिए काम करता है।" ट्रॉनहैम में, और कहते हैं: "अन्य समूहों के काम के विपरीत, हम इस हमले को क्रमिक रूप से उत्पादित उपकरणों के साथ भी करते हैं।"

अपने बाज़ के साथ भौतिक विज्ञानी डेटा जासूसों की मदद नहीं करना चाहते हैं, लेकिन क्वांटम क्रिप्टोग्राफी को सुरक्षित बनाते हैं। यही कारण है कि वे आईडी क्वांटिक कंपनी के साथ काम करते हैं और परीक्षण उद्देश्यों के लिए एक इच्छुक जासूस की भूमिका निभाते हैं। इसीलिए वैज्ञानिकों ने इसे छोड़ने से पहले कंपनी को उनकी खोज बताई। नार्वे के शोधकर्ताओं की मदद से ID क्वांटिक ने पहले ही एक प्रतिवाद विकसित और परीक्षण किया है।

क्वांटम क्रिप्टोग्राफी के व्यावहारिक परीक्षण

सभी तीन प्रयोगशालाओं के वैज्ञानिक आईडी क्वांटिक से विभिन्न क्वांटम क्रिप्टोग्राफिक प्रणालियों के सुरक्षा पहलुओं की समीक्षा करना जारी रखेंगे। ", विकास के एक निश्चित चरण में, नई सुरक्षा तकनीकों की समीक्षा में परीक्षण एक आवश्यक कदम है, " आईडी क्वांटिक के सीईओ ग्रेजायर रिबॉर्डी कहते हैं। जब लगभग 25 साल पहले क्वांटम क्रिप्टोग्राफी की अवधारणा विकसित की गई थी, तो यह, कई खोजों की तरह, केवल एक शैक्षणिक विचार माना जाता था। टैप-प्रैक्टिस अभ्यास के लिए धीरज परीक्षणों के बारे में शायद ही किसी ने सोचा हो। "इस संबंध में, क्वांटम क्रिप्टोग्राफी के वर्तमान व्यावहारिक परीक्षण बताते हैं कि अब तकनीक कितनी दूर तक विकसित हुई है, " रिबॉर्डी कहते हैं।

(एमपीजी, 07.09.2010 - डीएलओ)