Специалисты ГК «ИнфоТеКС» провели исследование уязвимости систем квантового распределения ключей

Специалистами инженерно-квантовой лаборатории ООО «СФБ Лаб» (входит в ГК «ИнфоТеКС») совместно с Центром Квантовых Технологий МГУ имени М.В. Ломоносова была впервые проанализирована уязвимость систем квантового распределения ключей (КРК), использующих распространенный протокол Decoy State. Результаты работы опубликованы в журнале Scientific Reports издательства Nature.

Некоторые атаки на системы КРК приводят к изменению свойств передаваемых оптических сигналов. Так, например, атака с лазерным повреждением позволяет нарушителю увеличить их интенсивность и вывести систему из квазиоднофотонного режима. Ранее считалось, что воспользоваться данной уязвимостью для выявления информации о передаваемых битах нарушитель может лишь при обладании такими техническими ресурсами, как долгосрочная квантовая память и неразрушающие измерения числа фотонов. Данные технологии на сегодняшний день находятся на зачаточном уровне. Из-за этого атаки, эксплуатирующие описанную уязвимость, считались нереализуемыми. В представленной работе авторы показали, что при определенных условиях нарушитель способен воспользоваться данной уязвимостью, применяя существующую элементную базу. Этого можно достичь при помощи так называемых безошибочных измерений, различные схемы которых представлены в работе. Также авторы рассмотрели механизмы защиты от атак данного типа и выделили условия, при которых систему можно считать защищенной.

«Повреждение аппаратуры передатчика КРК может привести к росту интенсивности излучения в несколько раз. Мы показали, что при определенных условиях нарушитель способен получить полную информацию о ключе, пользуясь лишь своим экземпляром приемника системы КРК, работающем в режиме безошибочных измерений. Но для этого ему потребуется увеличить интенсивность легитимного излучения в 10 или даже в 100 раз», – отметил Иван Сущев, ведущий специалист инженерно-квантовой лаборатории ООО «СФБ Лаб», аспирант Центра Квантовых Технологий МГУ.

По мнению авторов, представленная работа подчеркивает важность использования надлежащих мер защиты от атак с лазерным повреждением. Дальнейшие исследования могут быть направлены на разработку и внедрение таких средств.