Россия разработала новый метод защиты квантовых ключей от ослепления детекторов

Технология позволяет обнаруживать атаки на фотодетекторы и удалять потенциально скомпрометированные биты, не аннулируя весь ключ целиком

«СФБ Лаб» в сотрудничестве с Центром квантовых технологий МГУ представила метод защиты систем квантового распределения ключей от атак ослепления фотодетекторов. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review Applied, а разработка также защищена патентом РФ № RU 2 856 208 C1.

Атака ослепления предоставляет злоумышленнику возможность воздействовать на детекторы одиночных фотонов с помощью оптического излучения и переводить их в режим, позволяющий контролировать регистрацию битов. При успешной реализации такой атаки посторонний может получить доступ к информации о ключе, не вызывая заметного увеличения ошибок.

Авторы предложили случайно изменять квантовую эффективность детекторов во время функционирования системы. Даже незначительное изменение достаточно, чтобы требуемая для скрытого управления детектором энергия импульса существенно различалась в разных режимах. Если атакующий не осведомлён о текущем состоянии устройства, его действия могут привести к ошибочным или двойным срабатываниям.

По статистике таких событий метод позволяет оценить количество битов, которые могли быть скомпрометированы, и удалить их для повышения секретности. При этом весь ключ не нужно отбрасывать. Эксперименты подтвердили эффективность подхода на серийном детекторе. Метод предназначен для использования с распространёнными устройствами без изменения оптической схемы приёмника.