«Απαραβίαστη» κβαντική κρυπτογράφηση δοκιμάστηκε σε δίκτυο υπολογιστών

Ο ατέλειωτος πόλεμος ανάμεσα στους χάκερ και τα συστήματα κρυπτογράφησης ευαίσθητων τηλεπικοινωνιών ίσως φτάνει στο τέλος του.

Το όραμα της τέλειας μυστικότητας ήρθε κοντύτερα με την παρουσίαση του πρώτου δικτύου που βασίζεται σε σύστημα κβαντικής κρυπτογράφησης, για το οποίο οι δημιουργοί του υποστηρίζουν ότι είναι ουσιαστικά απαραβίαστο.

Το καινοτόμο σύστημα παρουσιάσθηκε στη Βιέννη από επιστήμονες του ευρωπαϊκού προγράμματος SECOQC (Ασφαλείς Επικοινωνίες βασισμένες στην Κβαντική Κρυπτογραφία).

Η νέα μέθοδος, που αξιοποιεί τις μυστηριώδεις κβαντικές ιδιότητες των φωτονίων, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μελλοντικά από κυβερνητικές και στρατιωτικές υπηρεσίες, χρηματοοικονομικούς οργανισμούς και άλλες εταιρίες με δίκτυο θυγατρικών, προκειμένου να πετύχουν τον ανώτερο δυνατό βαθμό ασφάλειας στα εμπιστευτικά μηνύματά τους.

Σύμφωνα με τον Αυστριακό συντονιστή του προγράμματος Κρίστιαν Μόνικ, η εμπορική αξιοποίηση της νέας μεθόδου αναμένεται μέσα στην επόμενη τριετία.

Η μετάδοση των δεδομένων, ανάμεσα σε έξι διαφορετικά κτίρια στη Βιέννη, πραγματοποιήθηκε μέσω κοινών καλωδίων οπτικών ινών τα οποία προσέφερε η Siemens.

Η κβαντική κρυπτογράφηση για δίκτυα είναι αποτέλεσμα δουλειάς 4,5 ετών από 41 συνεργαζόμενα πανεπιστήμια και ερευνητικά κέντρα 12 ευρωπαϊκών χωρών, υπό την καθοδήγηση του Αυστριακού Ερευνητικού Κέντρου, με τις «ευλογίες» ενός εκ των «πατέρων» της κβαντικής φυσικής, του αυστριακού επιστήμονα Αντον Τσάιλινγκερ του πανεπιστημίου της Βιέννης.

Η μοντέρνα μη κβαντική κρυπτογραφία βασίζεται στη χρήση ψηφιακών «κλειδιών» που κωδικοποιούν τα δεδομένα πριν τα στείλουν μέσω ενός δικτύου και τα αποκρυπτογραφούν όταν φθάσουν στον προορισμό τους. Ο λήπτης πρέπει να έχει μια εκδοχή του «κλειδιού» του αποστολέα για να αποκτήσει πρόσβαση στα μεταβιβαζόμενα δεδομένα.

Η κβαντική κρυπτογραφία διαφέρει ριζικά από τα συστήματα ασφάλειας που χρησιμοποιούν τα σημερινά δίκτυα και τα οποία, παρά τις πολύπλοκες διαδικασίες στις οποίες βασίζονται, μπορούν τελικά να παραβιαστούν από όποιον έχει στα χέρια του χρόνο, χρήμα και μεγάλη υπολογιστική δύναμη.

Η μυστική δύναμη των φωτονίων

Η κβαντική κρυπτογραφία χρησιμοποιεί τους νόμους της κβαντικής φυσικής, οι οποίοι θεωρούνται εγγενώς απαραβίαστοι. Η αρχική ιδέα της κβαντικής κρυπτογραφίας ξεκίνησε πριν 25 χρόνια από τον Τσαρλς Μπένετ της ΙΒΜ και τον Ζιλ Μπρασάρ του πανεπιστημίου του Μόντρεαλ.

Βασίζεται στη γνωστή κβαντική «αρχή της απροσδιοριστίας» του Χάιζενμπεργκ, δηλαδή στο γεγονός ότι ένας παρατηρητής δεν μπορεί να μετρήσει την κβαντική πληροφορία χωρίς να την αλλοιώσει. Η νέα τεχνολογία λειτουργεί στέλνοντας δέσμες σωματιδίων φωτονίων, οι οποίες διαταράσσονται αν κάποιος επιχειρήσει να υποκλέψει το μήνυμα.

Το σύστημα χρησιμοποιεί «κλειδιά» που δημιουργούνται και διανέμονται μέσω τεχνολογιών κβαντικής κρυπτογράφησης. Κάθε μεταδιδόμενο φωτόνιο μεταφέρει ένα απόλυτα μυστικό «κλειδί» που κωδικοποιεί τα μεταφερόμενα δεδομένα, όπως συμβαίνει στα συνηθισμένα δίκτυα ηλεκτρονικών υπολογιστών. Το πλεονέκτημα είναι ότι κανείς (πέρα από τους δύο χρήστες στο συγκεκριμένο επικοινωνιακό κανάλι) δεν μπορεί να «κρυφακούσει» για να μάθει το κλειδί, χωρίς να αποκαλύψει τον εαυτό του.

Όπως αποδείχτηκε και στην επίδειξη που έγινε στη Βιέννη, όταν ένας εισβολέας προσπαθεί να υποκλέψει την κβαντική επικοινωνία, τα φωτόνια αλλοιώνονται και οι ανιχνευτές του δικτύου καταγράφουν την επίθεση, ενώ το σύστημα αυτόματα κλείνει για αυτοπροστασία χωρίς να έχει παραβιαστεί. Η επικοινωνία επαναλαμβάνεται αργότερα με ένα νέο «κλειδί».

Αν εξάλλου, για κάποιο λόγο, ένας κβαντικός σύνδεσμος σταματήσει να λειτουργεί, τα φωτόνια στέλνονται από εναλλακτικούς δρόμους αυτόματα μέσω του τηλεπικοινωνιακού δικτύου, έτσι ώστε οι δύο χρήστες παραμένουν σε συνεχή ασφαλή επικοινωνία.

Μέχρι σήμερα είχαν γίνει και άλλες απόπειρες για κβαντική κρυπτογράφηση, αλλά βασικά αφορούσαν μόνο την επικοινωνία ανάμεσα σε δύο άτομα (αποστολέα-λήπτη) και στο πλαίσιο αυτό ήδη υπάρχουν εμπορικές εφαρμογές από αρκετές εταιρίες. Οι λύσεις αυτές έχουν περιορισμένη εφαρμογή και αυξημένους κινδύνους (αν π.χ. κοπεί το καλώδιο οπτικής ίνας, η επικοινωνία διακόπτεται).

Αντίθετα, η εφαρμογή που παρουσιάστηκε στη Βιέννη, είναι η πρώτη που αξιοποιεί την κβαντική κρυπτογραφία σε περιβάλλον δικτύου, με ό,τι θετικό αυτό συνεπάγεται (μεγαλύτερη γεωγραφική κάλυψη, εναλλακτικές οδοί επαφής αποστολέα-λήπτη για συνεχή επικοινωνία κλπ).

Η πρώτη δημόσια εφαρμογή της κβαντικής κρυπτογραφίας έγινε το 2007 στις εκλογές στο καντόνι της Γενεύης στην Ελβετία, όπου το νέο σύστημα εγγυήθηκε ότι η ηλεκτρονική ψηφοφορία ήταν ασφαλής και ότι δεν χάθηκε καμία ψήφος στη μετάδοση από τα εκλογικά κέντρα.

Είναι όμως όντως απαραβίαστη;

Η κβαντική κρυπτογραφία είναι, υποτίθεται, απαραβίαστη και μερικές τράπεζες ήδη την χρησιμοποιούν για να μεταφέρουν δεδομένα. Όμως προ ημερών ανακοινώθηκε από το Νορβηγικό Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας στο Τροντχάιμ, σύμφωνα με δημοσίευμα της ηλεκτρονικής υπηρεσίας Νew Scientist, ότι ένας «ωτακουστής» μπορεί να την παραβιάσει χωρίς να αφήσει κανένα ίχνος, εκμεταλλευόμενος ένα πρόβλημα στον χρησιμοποιούμενο τεχνολογικό εξοπλισμό.

Ο καθηγητής Βαντίμ Μακάροφ του νορβηγικού πανεπιστημίου και συνεργάτες του από τη Σουηδία και τη Ρωσία υποστηρίζουν ότι τυχόν κακόβουλοι τρίτοι μπορούν να ελέγξουν από μακριά τον εξοπλισμό του λήπτη και να αποκωδικοποιούν τα σήματα που, μέσω των φωτονίων, στέλνει ο αποστολέας. Όπως δήλωσαν, έχουν ανακαλύψει ότι δύο από τις τρεις συχνότερα χρησιμοποιούμενες συσκευές κβαντικής κρυπτογραφίας είναι ευάλωτες από άποψη ασφάλειας και μελετούν πώς θα ξεπεράσουν το πρόβλημα.

Αλλοι ερευνητές πάντως, όπως ο Νόρμπερτ Λιτκενχάους από το Ινστιτούτο Κβαντικής Πληροφορικής του Καναδά, δήλωσε ότι δεν θεωρεί πως το παραπάνω κενό ασφαλείας είναι σοβαρό. Το μέλλον θα δείξει αν οι αποκρυπτογράφοι θα μείνουν χωρίς δουλειά!

ΑΠΕ-ΜΠΕ

Advertisements

Σχολιάστε

Εισάγετε τα παρακάτω στοιχεία ή επιλέξτε ένα εικονίδιο για να συνδεθείτε:

Λογότυπο WordPress.com

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό WordPress.com. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Twitter

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Twitter. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Facebook

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Facebook. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Google+

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Google+. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Σύνδεση με %s

Αρέσει σε %d bloggers: