Citlivá data budou díky olomouckým vědcům ve větším bezpečí

Významný objev na poli šifrování dat pomocí kvantové kryptografie, který přispěje ke zvýšení bezpečnosti přenosu informací, učinili vědci z přírodovědecké fakulty. Zjistili totiž, jak lze pomocí speciálního kvantového kopírovacího zařízení data odposlouchávat. Práci otiskl prestižní časopis americké fyzikální společnosti Physical Review Letters.

Přenos dat pomocí kvantové kryptografie je nadějná technologie, která již dnes umožňuje bankám sdílet důvěrná data bezpečněji než při klasickém šifrování. S rostoucí mírou jejího uplatnění v praxi ale roste i počet útočníků snažících se přenášená data získat. Proto se vědci velmi intenzivně věnují oblasti bezpečného kvantového šifrování.

„Výsledky tohoto výzkumu odhalují základní limity bezpečnosti, a jsou tak neodmyslitelným kritériem při nasazení kvantové kryptografie v praxi,“ uvedl jeden z autorů Karel Lemr ze Společné laboratoře optiky. Doplnil, že práce vzbudila velký ohlas v zahraničním odborném tisku.

V kvantové kryptografii se informace kóduje do kvantových stavů světla, nejčastěji do jednotlivých fotonů. Protože foton není možné dělit, nelze v kvantové kryptografii využít odposlech známý z běžné telekomunikace. Možnost útoku přesto existuje, a to klonováním přenášeného kvantového stavu. Zákony kvantové mechaniky však nedovolují, aby původní foton i jeho klon byly kopírovány zcela bezchybně.  

„Jakákoliv chyba vzniklá kopírováním se projeví na straně adresáta jako přenosový šum. Zdrojem šumu jsou ale i ostatní technologické nedokonalosti přenosového zařízení, které není možné nikdy zcela odstranit. Provedené testy dávají odpovědi na to, do jaké míry tak lze v praxi tolerovat přenosový šum. Cílem je najít takovou míru šumu, která neumožňuje útočníkovi skrýt v něm svoji přítomnost,“ vysvětlil Lemr.

Olomoučtí vědci vytvořili klonovací zařízení, které kvantové stavy kopíruje nejlépe, jak mu to příroda umožní. Je účelově nastaveno tak, aby odposlouchávalo kvantovou kryptografii. Kloner se snaží bezpečné kanály nabourat a odhalovat jejich slabiny. Uživatelům tak poskytuje užitečné informace o hranicích bezpečného použití šifrovacího zařízení.  

Fyzikové z Olomouce se problematice kvantové kryptografie věnují již více než deset let a za tu dobu publikovali množství odborných prací zabývajících se touto oblastí a související oblastí kvantového počítání.