Большинство ведущих стандартов безопасности, используемых в методах безопасной связи – от снятия наличных в банкоматах до покупки товаров в Интернете на смартфоне – не используют квантовые технологии. Электронная передача личного идентификационного номера (PIN) или пароля может быть перехвачена, что создает угрозу безопасности.
Крошечный чип размером примерно 3 мм, разработанный учеными NTU, использует алгоритмы квантовой связи для обеспечения повышенной безопасности по сравнению с существующими стандартами. Это достигается путем интеграции паролей в передаваемую информацию, формируя безопасный «квантовый ключ».
После получения информации она уничтожается вместе с ключом, что делает ее чрезвычайно безопасной формой связи.
Он также требует в 1000 раз меньше места, чем существующие системы квантовой связи, которые могут быть размером с холодильник или даже занимать пространство всей комнаты или офиса.
Это открывает двери для более безопасных коммуникационных технологий, которые можно использовать в компактных устройствах, таких как смартфоны, планшеты и умные часы. Он также закладывает основу для более эффективных методов шифрования онлайн-транзакций и электронного общения.
Выводы команды под руководством профессора NTU Лю Ай Цюня и доцента Квека Леонг Чуана были опубликованы в ведущем рецензируемом журнале Nature Photonics.
Профессор Лю из Школы электротехники и электроники НТУ сказал: «В современном мире кибербезопасность очень важна, поскольку большая часть наших данных хранится и передается в цифровом виде.
Почти все цифровые платформы и репозитории требуют, чтобы пользователи вводили свои пароли и биометрические данные, и пока это так, их можно перехватить или расшифровать. Квантовая технология устраняет это, поскольку и пароль, и информация интегрированы в отправляемое сообщение, образуя «квантовый ключ»."
Доцент Квек объясняет, что квантовая связь работает с использованием рандомизированных строк кода для шифрования информации, которая может быть открыта только предполагаемым получателем с правильным «ключом». Нет необходимости передавать дополнительные пароли или биометрические данные, что является стандартной практикой в современных формах связи.
"Это похоже на отправку защищенного письма. Представьте, что человек, написавший письмо, запер письмо в конверте с его «ключом» также внутри него.
Получателю нужен тот же «ключ», чтобы открыть его. Квантовая технология гарантирует, что распределение ключей является безопасным, предотвращая любое вмешательство в «ключ» », – сказал доцент Квек, физик из Национального института образования NTU.
Коммуникационная технология военного уровня, экономичная
Крупнейшие мировые технологические компании, такие как Google и IBM, стремятся разработать квантовые суперкомпьютеры, которые произведут революцию в вычислениях на невероятных сейчас скоростях.
Одна из долгожданных сильных сторон квантовых технологий заключается в криптографии, искусстве секретной коммуникации.
С распространением интернет-сервисов, электронной почты и платформ обмена сообщениями, таких как WhatsApp, Facebook, Skype, Snapchat, Telegram и т. Д., создали собственные защищенные каналы связи – так называемые "классические каналы."
Напротив, «квантовые каналы», по которым передается информация, имеют протоколы безопасности, которые интегрированы в зашифрованные данные. Каждый канал уникально отличается друг от друга, что снижает или даже устраняет риск перехвата или утечки информации во время передачи.
Проще говоря, квантовая технология не требует дополнительной передачи паролей или биометрических данных, что необходимо в «классических каналах»."Это исключает риск перехвата или утечки информации, создавая практически нерушимое шифрование.
Чип квантовой связи, разработанный исследователями NTU, будет рентабельным, поскольку в нем используются стандартные промышленные материалы, такие как кремний, что также упрощает производство.
Профессор Лю сказал: «Это будущее безопасности связи, и наши исследования приближают нас к квантовым вычислениям и коммуникациям. Это поможет стимулировать создание устройств связи следующего поколения, а также улучшит цифровые услуги, такие как онлайн-финансовые порталы банков и услуги цифрового правительства."
Команда NTU в настоящее время стремится разработать гибридную сеть из традиционных систем оптической связи и систем квантовой связи. Это улучшит совместимость квантовых технологий, которые можно использовать в более широком спектре приложений, таких как подключение к Интернету.