Перспективы развития квантовой криптографии в 2025 году

Публикация: 24.01.2025
Источник Комментарии
Перспективы развития квантовой криптографии в 2025 году

3D render of a modern particle design with flowing cyber dots


Перспективы развития квантовой криптографии в 2025 году

Разработка и внедрение квантово-устойчивых методов шифрования стали важными задачами для ИТ-отрасли. С их помощью будет возможно взламывать существующие алгоритмы, такие как RSA. Также методика особенно ценна для банков, правительств и других организаций, защищающих сверхсекретные данные.

Какие позитивные изменения нас ждут

Одно из главных преимуществ квантовой криптографии — это создание ключей шифрования, которые невозможно взломать даже с использованием самых мощных квантовых компьютеров. Понять этот вид криптографии можно, разобравшись с понятием протоколов квантового распределения ключей (КРК). Они опираются на физические свойства фотонов: любое измерение состояния фотона приводит к его изменению. Поэтому, как только кто-то попытается узнать, что именно передается через квантовый канал, это станет немедленно известно сторонам, которые обмениваются информацией, — главное свойство, которое делает технологию перспективной и практически неуязвимой.

КРК уже используется для защиты особо важных данных в разных странах мира. Ведется строительство сетей и разработка все новых и новых протоколов и алгоритмов для квантового распределения ключей, которые будут эффективнее уже существующих. Что уже сделано в России и каких результатов стоит ожидать: 

  • Первая в РФ магистральная квантовая сеть была запущена РЖД в 2021 году. К концу этого года ее протяженность составит уже 7 тыс. км, а к 2030 году, по заявлениям компании, сеть должна увеличиться до 15 тыс. км.

Ожидаемый результат: расширится радиус действия квантовых каналов связи и увеличится скорость передачи данных.

  • С февраля 2024 года вступили в силу одобренные «Росстандартом» два стандарта в области квантового интернета вещей, разработанные РЖД.

Ожидаемый результат: именно стандартизированные решения разрешат масштабировать технологию и коммерциализировать ее.

  • Проведенные в этом году компанией «ИнфоТеКС» совместно с ТрансТелеКом испытания продемонстрировали, что системы квантового распределения ключей (КРК) могут функционировать в телекоммуникационных сетях с использованием технологии частотного уплотнения каналов, не требуя выделения специального оптического волокна для передачи квантовых ключей.

Ожидаемый результат: будут развиваться гибридные решения, где квантовые и классические компоненты работают вместе для повышения общей безопасности.

Что стоит на пути квантовой криптографии

Система квантового распределения ключей — многообещающее решение растущей проблемы киберпреступности. Но криптография развивается вместе со всей системой квантовых вычислений. Она — прорыв, и она же — опасность. Квантовые решения могут использоваться не только для улучшения безопасности, но и для взлома существующих шифров. 

По сути, развивается угроза для данных, которые защищены традиционными методами шифрования, такими как RSA и AES. 

Правительства стран, владеющие квантовыми технологиями, получат значительное преимущество в кибершпионаже и взломе защищенной информации. Компании смогут использовать квантовые компьютеры не только для защиты своих данных, но и для атаки на конкурентов. Со временем технологии могут стать доступны и для менее крупных игроков: хакеры и киберпреступники смогут использовать их для взлома банковских счетов, корпоративных сетей и государственных учреждений. 

Чтобы противостоять угрозе квантовых компьютеров, необходимо уже сейчас разрабатывать и внедрять такие криптографические схемы, которые будут устойчивы к квантовым атакам. Такие разработки требуют значительных инвестиций — это внушительная проблема, которая стоит на пути криптографической революции. Преодолеть финансовый барьер на текущий момент может быть сложно. По мнению McKinsey, инвесторы снизили свое внимание к технологии из-за смещения акцента в сторону генеративного ИИ, а также из-за того, что квантовые технологии воспринимаются до сих пор как очень долгосрочные технологии, потенциал которых все еще не изучен и не оценен.

Сейчас за деньги инвесторов идет борьба между ИИ и квантовой криптографией. Иллюстрация: Kandinsky 3.1, правообладатель ПАО «Сбербанк»

Еще один стоп-фактор — недостаточная готовность к переходу. Специалистов в области квантовой коммуникации все еще недостаточно, стандарты и регламенты еще не охватывают все необходимые области внедрения, включая профессиональные стандарты для образовательной системы.

На форуме «Микроэлектроника-2024» в России глава отдела квантовых коммуникаций РЖД Артур Глейм заявил, что в период с 2020 по 2023 год было обучено свыше 400 профессионалов в областях, связанных с квантовыми коммуникациями. Вместе с тем он подчеркнул, что требуется еще большее число специалистов в данной сфере: если нынешние темпы развития сохранятся, то к 2030 году понадобится более одной тысячи высококвалифицированных специалистов с высшим образованием и свыше семи тысяч с уровнем среднего профессионального образования. 

Удовлетворение таких запросов новой отрасли может быть проблемой из-за ограниченной осведомленности о технологии, затрудненного доступа к нужному оборудованию и инфраструктуре и пока недостаточной междисциплинарной координации, например, между академическими кругами и промышленностью. Хотя шансы на успех в РФ есть благодаря сети партнерств между исследователями, лидерами отрасли и государственными структурами внутри национального проекта «Цифровая экономика», где реализуется дорожная карта «Квантовые вычисления».

Чего ожидать в 2025 году

Вероятность появления первого полноценного квантового компьютера в 2025 году можно назвать низкой. Основными препятствиями на пути к созданию универсальной квантовой машины являются высокая чувствительность кубитов (основных элементов) к внешним возмущениям, необходимость поддержания низких температур и сложность управления большим количеством кубитов. Эти задачи еще не решены.

Тем не менее в 2025 году стоит ожидать интереса к постквантовым алгоритмам — специальным способам шифрования данных, которые защитят информацию даже от квантовых компьютеров. Многие организации и правительства уже сейчас осознают необходимость перехода к постквантовой эпохе. 

Этот интерес стимулирует инвестиции в разработку алгоритмов на основе решеток (Lattice-based cryptography), многомерных полиномов (Multivariate polynomial cryptography), хеш-функций (Hash-based cryptography) или на основе кода исправления ошибок (Code-based cryptography).

Часть сил будет направлена на эксперименты по передаче квантовых сигналов через спутники, чтобы технология стала элементом глобальной инфраструктуры безопасности.

Параллельно с исследовательской работой будет вестись работа по стандартизации уже существующих алгоритмов, потому что только после утверждения стандартов возможно активное внедрение технологии в продукты и услуги компаний, так как именно стандартизация обеспечивает совместимость различных систем и повышает уровень безопасности.

Университеты и профессиональные учебные заведения начнут более активно предлагать курсы и программы обучения, направленные на подготовку специалистов в области. Раньше вузы готовили исследователей квантовых коммуникаций, сейчас нужны эксплуатанты и инженеры-проектировщики.

Обложка: downloaded from Freepik.


Понравилась статья? Поделись с друзьями!

LongReef Team Автор статьи: LongReef Team
6
Нет Комментариев.
Но, вы можете быть первыми кто его оставит

Авторизуйся что бы оставить свой коммент...

Популярные Статьи

Взрослые пациенты с рецидивирующими B-клеточными лимфомами еще до недавнего времени относились к...
04.02.2022
Хронические заболевания — серьезный вызов современному обществу. Пациенты нуждаются в постоянном...
07.04.2022
Огромная и прочная мировая индустрия сотовой связи уже несколько лет балансирует на грани кризиса....
08.04.2022
Олег Мансуров из Success Rockets рассказал «Хайтеку» о том, как даже небольшие компании теперь...
12.04.2022
По данным исследования «Хабр Карьера», 47% ИТ-специалистов находятся в поисках работы, а Gartner...
26.04.2022
Слова «криптовалюта», «криптоинвестирование» и NFT прочно вошли в жизнь человечества. Но, как и...
28.04.2022
Магомед-Амин Идилов должен был пойти по стопам своей семьи — в бизнес. Неожиданные события изменили...
29.04.2022
Особенность современного бизнеса в том числе — в том, что он все чаще строится на технологических...
05.05.2022
Что делали врачи-нейрохирурги и неврологи, когда у них еще не было томографа? Как The Beatles...
11.05.2022
Синергия физиков и айтишников стала неизбежной историей: исследователи, работающие на Большом...
16.05.2022
Разработчики на рынке медицинских технологий в России делают нечто, что до них никто не делал —...
17.05.2022
Еще 10 лет назад никто не мог представить, что нейронные сети смогут генерировать картинки, которые...
18.05.2022
На расширенном заседании ИТ-комитета Государственной Думы глава Минцифры Максут Шадаев отметил, что...
19.05.2022
За последние два года миллионы игроков-любителей заново открыли для себя шахматы. Рост интереса к...
20.05.2022
Мы живем во времена, когда перемены происходят с молниеносной скоростью. Реальность меняется,...
23.05.2022
Сейчас, когда многие зарубежные игроки, которые поставляли решения для highload-проектов, уходят с...
24.05.2022
Сегодня к ИТ-отрасли приковано пристальное внимание: в условиях цифровой экономики именно эта сфера...
26.05.2022
Naked-Eye-эффект — это новая разновидность техник 3D-дизайна, которую в последнее время часто можно...
27.05.2022
С 24 февраля 2022 года Запад ввел санкции против России, в связи с чем многие зарубежные бренды...
02.06.2022
Российский производитель смартфонов INOI выпустил новую модель бюджетного смартфона, в котором,...
03.06.2022
Об отказе от cookies в СМИ писали еще в 2014 году: им пророчили смерть VentureBeat и TechCrunch,...
06.06.2022
Многие компании сейчас работают над тем, чтобы сделать места, где живет человек, экологичными....
07.06.2022
Голосовые интерфейсы все глубже проникают в бизнес-процессы, и сегодня удивить пользователя может...
10.06.2022
Строительная индустрия пока слабо цифровизирована, но спрос на digital-продукты в ней растет. Уход...
15.06.2022
ITIL® — совокупность лучших практик по предоставлению ИТ-услуг. Однако компания PeopleCert, которая...
05.07.2022
Бот в контакт-центре умеет выполнять много задач: подтверждать запись, напоминать о доставке,...
07.07.2022
Считается, что машинное обучение — это очень сложно и дорого, а для того, чтобы обучить ИИ, нужно...
08.07.2022
Только 26% владельцев малого бизнеса в США получили университетское образование, дальше учились еще...
13.07.2022
В 2022 году Роспотребнадзор опубликовал рейтинг по самым загрязненным регионам России, и...
18.07.2022
Время людей с телефонами и планшетами уже превышает время без них — это примерно 5-6 часов. А 11%...
20.07.2022
Некоторые называют Большой адронный коллайдер величайшим творением человечества, а другие не...
22.07.2022
С каждым годом информации в интернете становится все больше: в 2021 году пользователи в минуту...
25.07.2022
Интерфейс — это средство взаимодействия между пользователем и программой, которое должно быть...
26.07.2022
Правительства десятков стран и корпорации нанимают выдающихся ученых при финансовой поддержке в...
29.07.2022
Первое изделие на 3D-принтере напечатали 1983 году — это была небольшая емкость в виде чаши. Сейчас...
01.08.2022
Согласно Wall Street Journal, рынок NFT упал на 90%. Но это означает, что рухнули только...
05.08.2022
Удобные приложения, смски о движении средств, онлайн-оплата счетов и сервис без походов в офис —...
10.08.2022
Одни исследователи считают, что 3D-печать — это мода, которая ничем не поможет отрасли, другие —...
12.08.2022
Для разработчиков важно адекватно оценить планы и сравнить их с продуктом, который получается в...
15.08.2022
Квантовые технологии везде — кажется, что они способны на что угодно и разовьют вычисления так, что...
22.08.2022
Дети и подростки быстро увлекаются новым, — особенно если это бодро подать. Поэтому научные...
24.08.2022
Растущая онкозаболеваемость вносит все больший «вклад» в общественное здравоохранение большинства...
29.08.2022
Если раньше блогеры призывали ставить лайк под роликом и жать колокольчик, то теперь они просят...
31.08.2022
Кажется, что весь интернет — в курсах для айтишников, и у каждого есть знакомый, который начал...
02.09.2022
Искусственный интеллект все чаще используют в сельском хозяйстве. Теперь алгоритмы умеют определять...
05.09.2022
Каждый день во всем мире взламывают 30 000 сайтов, за 2021 год об утечках заявляли 22 млрд раз. Но...
07.09.2022
Рынок e-pharm в России набирает обороты. По данным исследований, 63% покупателей лекарств примерно...
09.09.2022
Оказалось, что цветы появились на Земле на 100 млн лет раньше, чем предполагалось. Разбираемся,...
12.09.2022
По данным Института Гэллапа, отсутствие мотивации у сотрудников и стресс ежегодно обходятся мировой...
14.09.2022
Когда говорят о беспилотниках, обычно думают про съемки красивых мест с воздуха во время...
16.09.2022
Сегодняшние наборы для занятий по робототехнике — это конструкторы разной сложности: от бульдозера...
20.09.2022
Только за март — май этого года свыше двухсот ИТ-компаний, связанных с технологиями и...
22.09.2022
Первые исследователи и путешественники, прибывшие в Антарктиду, вынуждены были передвигаться по...
26.09.2022
Кажется, что сталь — понятный материал, от которого сложно добиться новых свойств. Но это не так:...
28.09.2022
2022 год поменял все сферы, но ИТ — особенно. Специалисты уезжают, иностранные программы и компании...
03.10.2022
Комары, слепни и другие кровососущие — обязательный элемент дачной жизни. Но технологии помогают с...
04.10.2022
Пандемия стала важным событием для производителей лекарств. До нее ВОЗ предупреждала о том, что...
05.10.2022
О квантовых компьютерах говорят постоянно, причем громко — технология, о которой ученые только...
06.10.2022
Видео давно вышло за пределы развлекательного формата, сейчас его используют в обучении и продажах:...
11.10.2022
Бизнес становится более научным — теперь там используют данные, чтобы правильно подавать продукт,...
13.10.2022