Ученые ЛЭТИ разработали метод обеспечения квантовой устойчивости платформ цифровой экономики РФ

Ученые ЛЭТИ разработали метод обеспечения квантовой устойчивости платформ цифровой экономики РФ

Проект поддержан грантом Всероссийского конкурса научных проектов аспирантов, соискателей и молодых ученых на проведение научных исследований и разработок в области информационной безопасности для задач цифровой экономики.

24.07.2023 988

Квантовые компьютеры, работа которых основана на принципах квантовой механики, позволяют решать ряд важнейших вычислительных задач значительно быстрее, нежели компьютеры классической архитектуры фон Неймана (на ее основе действуют все современные компьютеры). Однако появление нового поколения вычислительных устройств привело к возникновению проблемы квантовой угрозы – согласно прогнозам, буквально через несколько лет квантовые компьютеры будут обладать достаточной мощностью для взлома большинства криптографических примитивов. В связи с этим активное развитие получила такая область знаний, как «постквантовая криптография», и ученые СПБГЭТУ «ЛЭТИ» проводят исследования в данной области.

«Постквантовая криптография – это совокупность методов, средств и алгоритмов, предположительно стойких к атакам, составляющим квантовый криптоанализ. В свою очередь квантовый криптоанализ основан на квантовых вычислениях на квантовом компьютере, используя которые становится возможным исследовать криптографические уязвимости и проводить криптоатаки. В своих исследованиях мы занимаемся в основном именно квантовым криптоанализом и, как следствие, создаем более стойкие постквантовые алгоритмы».

Аспирант кафедры информационной безопасности (ИБ) СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Алексей Сергеевич Петренко

Сегодня широко известны эффективные квантовые алгоритмы, в частности, алгоритмы Шора и Гровера, которые являются достаточно результативными и удобными для криптоанализа асимметричной и симметричной криптографии соответственно. Однако они не являются единственными пригодными для криптоанализа, что позволяет использовать их комплексно с другими, более узконаправленными квантовыми алгоритмами. Симметричная криптография – один из видов шифрования данных в которых один и тот же ключ используется как для шифрования, так и для дешифрования, в то время как асимметричная криптография предполагает использование двух ключей – открытого (применяется для шифрования информации и может передаваться по незащищенным каналам) и закрытого (применяется для расшифровки данных, зашифрованных открытым ключом). Ученые модифицировали данные перспективные квантовые алгоритмы с целью сокращения их вычислительных сложностей и времязатрат.

«Модификации квантовых алгоритмов можно условно разделить на математические, структурные и реализационные. В своей работе мы использовали все три направления, после чего провели тестирование и получили существенное ускорение по сравнению с оригинальными алгоритмами для решения ряда задач».

Аспирант кафедры информационной безопасности (ИБ) СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Алексей Сергеевич Петренко

Разработка включена в список победителей и поддержана грантом Всероссийского конкурса научных проектов аспирантов, соискателей и молодых ученых на проведение научных исследований и разработок в области информационной безопасности для задач цифровой экономики в 2023 году. Конкурс проходит под руководством Министерства цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации (Минцифры России), при методическом руководстве и сопровождении Федерального учебно-методического объединения в системе высшего образования по укрупненной группе специальностей и направлений подготовки 10.00.00 «Информационная безопасность» (ФУМО ВО ИБ).