Kryptografia bez przesyłania kluczy kryptograficznych
Eksperci pracujący pod kierunkiem uczonych z UCLA Henry Samueli School of Engineering and Applied Science udowodnili, że za pomocą metod mechaniki kwantowej można stworzyć mechanizm kryptograficzny bazujący tylko i wyłącznie na fizycznej lokalizacji odbiorcy i nadawcy wiadomości. To ogromny postęp, gdyż eliminuje jedno z najpoważniejszych wyzwań kryptografii - bezpieczną dystrybucję kluczy kryptograficznych koniecznych do zapisania i odczytania informacji.
Kryptografia opierająca się na lokalizacji zakłada wykorzystanie precyzyjnych danych o położeniu odbiorcy i nadawcy do stworzenia klucza kryptograficznego. Rozwiązanie takie ma tę olbrzymią zaletę, że daje pewność, iż wiadomość zostanie odebrana i odczytana tylko przez osobę, która znajduje się w określonym miejscu.
Szef grupy badaczy Rafail Ostrovsky, profesor z UCLA mówi, że najważniejszym elementem nowej metody jest bezpieczna weryfikacja położenia geograficznego urządzeń nadawczo-odbiorczych. Dzięki niej mamy pewność, że np. informacja wysyłana do odległej bazy wojskowej zostanie odebrana tylko przez kogoś, kto się w tej bazie znajduje.
Niezwykle ważne jest tutaj bezpieczne określenia położenia i to w taki sposób, żeby nie można było się pod to położenie podszyć oraz bezpieczna komunikacja z urządzeniem znajdującym się w tej konkretnej lokalizacji. Urządzenie jest uwiarygadniane przez swoje położenie. Stworzyliśmy metodę bezpiecznej komunikacji z urządzeniem w danej lokalizacji. Połączenie można nawiązać bez potrzeby wcześniejszego komunikowania się z tym urządzeniem - mówi Ostrovsky.
Dotychczas sądzono, że wykorzystywana w łączności bezprzewodowej triangulacja oferuje odpowiedni poziom bezpieczeństwa. Jednak w ubiegłym roku badania prowadzone pod kierunkiem Ostrovsky'ego pokazały, że grupa osób jest w stanie oszukać wszelkie dotychczasowe systemy określania położenia.
Najnowsze badania pokazały jednak, że wykorzystanie mechaniki kwantowej gwarantuje bezpieczne jednoznaczne określenie położenia, nawet wówczas, gdy mamy do czynienia z grupą próbującą oszukać systemy lokalizacji. Ostrovsky i jego zespół pokazali, że używając kwantowych bitów w miejsce bitów tradycyjnych, jesteśmy w stanie precyzyjnie określić lokalizację i zrobimy to w sposób bezpieczny. Jeśli nawet przeciwnik będzie próbował podszyć się pod naszą lokalizację, to mu się to nie uda. Jego urządzenia będą bowiem w stanie albo przechowywać przechwycony stan kwantowy, albo go wysłać. Nie mogą robić obu tych rzeczy jednocześnie.
Wysyłając zatem kwantową wiadomość szyfrujemy ją na podstawie naszej lokalizacji, a odszyfrować może ją jedynie urządzenie znajdujące się w lokalizacji docelowej.
W pracach Ostrovsky'ego brali udział jego studenci Nishanth Chandran i Ran Gelles oraz Serge Fehr z holenderskiego Centrum Wiskunde & Informatica (CWI) i Vipul Goyal z Microsoft Research.
Komentarze (2)
Jurgi, 27 lipca 2010, 18:50
Ciekawi mnie to „oszwabienie” triangulacji.
peceed, 15 października 2020, 18:44
Pierwsze zastosowanie: Nintendo Pokémon GO
Swoją drogą podobnie działa radar kwantowy - pozwala całkowicie zignorować szumy tła i jammery.
Zgaduję że przesyłają skorelowane fotony w taki sposób z 2 kierunków, że spotykają się w jednym punkcie i najłatwiej można je przechwycić właśnie tam. Rozproszona sieć odbiorników znających pozycję swoją, nadajników i odbiornika ze sprawną komunikacją kwantową jest w stanie to złamać, z oczywistych powodów: można policzyć które przechwycone qbity miały się spotkać w określonym miejscu, najprościej wystarczy zrobić sobie pamięci kwantowe w postaci binarnych optycznych pętli opóźniających (ciąg niezależnie włączanych pętli pozwala zasymulować pętlę od dowolnej różnicy odległości różnicę odległości/czasów z ogromną pojemnością), a nierówność trójkąta gwarantuje brak problemów z czasem przy podszywaniu się pod odbiorcę.
Man in the middle staje się niemożliwy jeśli kontroluje się czasy transmisji (może jest jakaś sprytniejsza metoda, ale czasy wystarczą, nie da się skorelować szybciej informacji z 2 dróg bez wykrywalnego opóźnienia). Tutaj nierówność trójkąta zaczyna działać na korzyść bezpieczenstwa.
W sumie ciekawe osiągnięcie.