Šis klausimas labai dažnai iškyla visokiems nacionalinio saugumo agentams. Taigi norėdami į jį atsakyti teigiamai, jie išrado kvantinę kriptografiją, kuri jau dabar iš laboratorijų keliauja į komercines sistemas. Net kai šie produktai ras kelią į IT profesionalų arsenalą, kriptografijos ekspertai vistiek gali rasti būdą viską apeiti.
Šis klausimas labai dažnai iškyla visokiems nacionalinio saugumo agentams. Taigi, norėdami į jį atsakyti teigiamai, jie išrado kvantinę kriptografiją, kuri jau dabar iš laboratorijų keliauja į komercines sistemas, kurios turi modernias optinio tinklo technologijas. Trys kompanijos: „Quantine SA“ (Ženeva), „MagiQ Technologies Inc.“ (Somervilis) ir „NEC Ltd.“ (Tokijus) pagamino šifravimo sistemas, pritaikytas optiniams tinklams. Jos remiasi fundamentaliais fizikos dėsniais, kad apsaugoti duomenis nuo pasiklausymo / perėmimo. Tuo tarpu, grupė Austrijos universitete, Vienoje, greitai eina į priekį, dirbant su komercine kvantinio užšifravimo sistema, kuri remiasi kvantiniu fotonų užblokavimu. Net kai šie produktai ras kelią į IT profesionalų arsenalą, kriptografijos ekspertai vistiek gali rasti būdą viską apeiti.
Kvantinio užšifravimo teorija primena tą pačią schemą, kuria viskas buvo su praeities šifravimo technologijomis: kol tai naujas ir niekam nežinomas dalykas apibūdinamas tik keistais ir abstrakčiais žodžiais jis yra nenulaužiamas. Tačiau tik pasaulis išanalizuoja tą dalyką, sugalvoja tokią ataką, kurios nesitikėjo sistemos kūrėjas ir neįtikėtinas dalykas – sistema palužo. Prisiminkime, kad ir tą patį DES – linijinė kriptoanalizė ir va tau, kad nori „šifravimo standartas“. Visgi su šia sistema gali būti kiek kitaip – juk ne kiekvienas žmogus gali turėti priėjimą prie optinio tinklo.
Panaudojus klasikinį triuką – „Man In The Middle“ ataką – buvo įrodyta, kad šnipas gali perimti fotonus suvaidinęs eilę kvantinių bitų su dvejetainiais duomenimis, užkoduotais kvantinėje paprastų fotonų būsenoje, ir nepastebėtas persiųsti informaciją tikrajam gavėjui. Manyta, kad toks duomenų perėmimas yra neįmanomas, nes bet koks bandymas lįsti į fotonų srautą negrįžtamai sugadintų informaciją ir tai, žinoma, būtų pastebėta. Tačiau buvo prieita prie idėjos, kad galima panaudoti kvantinį fotonų blokavimą, išgauti informaciją ir likti nepastebėtam. Kad veiktų ši perėmimo teorija, šifravimo schema turėtų turėti kvantinį fotonų užblokavimą, kaip rakto generavimo dalį. Kai kurios šifravimo schemos yra paremtos užblokavimu, nes jo pliusas yra tas, kad jis sudaro aukštos kokybės paprastų fotonų perdavimo galimybes.
Seniausia kvantinio šifravimo schema 1984 buvo pristatyta Charl'io Bennt'o ir Dzhilo Brassard'o ir vadinosi BB84. Ji parodė kelis trūkumus ir apribojimus, kuriuos turi ir dabartinės technologijos. Idealu būtu naudoti paprastus fotonus, tačiau juos yra labai sunku ištraukti iš trukdžių, esančių optinio pluošto fone. Dabartinė taktika yra tokia: naudojami labai susilpninti fotonų šaltiniai tam, kad kiekvienas kvantinis bitas būtų atvaizduotas kaip maža fotonų grupė, kas daro juos žymiai labiau pastebimus.
Susilpninti šaltiniai sudaro šifravimo schemas, kurios gali būti perduotos per realias optinių tinklų distancijas ir iš esmės jos veikia. Viskas lyg ir būtų gerai, bet šios sistemos gali būti nulaužiamos atskeliant kelis fotonus iš paketo, panaudojant spindulio skaldytoją. Likę fotonai nebūtų pažeisti, todėl duomenų išgavimas nebūtų pastebėtas. Dabar austrų mokslininkai demonstruoja optinio šifravimo schemą, kuri remiasi BB84 ir ji naudoja paprastus fotonus. Visgi, tas metodas buvo realizuotas tik panaudojus kvantinį blokavimą, tačiau jis nėra pažeidžiamas su anksčiau aptartu MITM atakos principu.
Realiame pasaulyje buvo padarytas bandymas: komercinis bankas ir Vienos miesto rotušė buvo sujungti optinio pluošto kabeliu, kuris buvo nutiestas po gatvėmis. Sistema sugebėjo generuoti identiškas atsitiktines sekas abiejuose pluošto galuose. Todėl buvo panaudotas raktas ir įvykdytas saugus pinigų pervedimas.
Demonstracinė sistema buvo pastatyta pagal jungtinį Vienos universiteto ir ARC Seiberdorf tyrimų centro projektą. Anton Zeilingeris, kvantinės kriptografijos pionierius, 1998 m. jo grupė pirmoji pademonstravo rakto sudarymą, naudojant užblokuotus fotonus. Detaliau apie tai buvo rašyta žurnale „Optics Express“.
Praktiškai tai absoliučiai saugių sistemų nėra, nes technologijų progresavimas šiomis dienomis yra milžiniškas. Todėl kas buvo saugu vakar, šiandien jau yra nesaugu, o rytoj jau bus išvis niekam tikęs daiktas.
Kvantinė kriptografija gal ir nebus visiškai saugi, tačiau labai didelis pliusas joje yra greitis. Su vienu patvirtintu generatoriumi raktai yra „kepami“ 1 Mbit/s greičiu. Esant tokiems greičiams, atsiranda galimybės užšifruoti vaizdo / garso srautus. Pvz., transliuoti užšifruotą video konferenciją. Šiuolaikinių algoritmų bėda buvo ta, kad padidinus saugumą, sumažėdavo greitis. Kvantinėje kriptografijoje šita bėda yra išspręsta – viskas vyksta šviesos greičiu, ir saugumo atžvilgiu, tai yra pakankamai saugus daiktas.
