В квантовом распределении ключей обнаружены новые потенциальные уязвимости безопасности

Квантовая криптография считается защищенной фундаментальными законами физики. Однако на практике безопасность системы зависит не только от протокола, но и от оборудования, и его неидеальности могут создавать возможности для атак.

Российские исследователи (в числе которых выпускник магистратуры кафедры РКЦ в МФТИ Владимир Бизин и руководитель научной группы РКЦ Вадим Макаров) изучили работу промышленных детекторов одиночных фотонов, которые используются в приемных модулях систем квантового распределения ключей, и обнаружили новые потенциально опасные особенности их поведения.

Известно несколько уязвимостей детекторов одиночных фотонов в приемном блоке системы квантового распределения ключей. Их список только что пополнился двумя новыми неидеальностями.

1) В одной детектор сдвигает свой отклик во времени в ответ на изменение яркости подаваемого на него света, что потенциально позволяет злоумышленнику обойти алгоритм квантового распределения ключей.

2) В другой детектор «запоминает» свою историю детектирования фотонов, слегка изменяя свои характеристики на доли секунды. Исследование экспериментально подтверждает наличие обеих неидеальностей в промышленных детекторах одиночных фотонов.

Хотя полностью работающей атаки на систему распределения ключей в исследовании не продемонстрировано, авторы предложили превентивные меры защиты от этих новых уязвимостей. Работа «Энерго-временная атака на детекторы в системах квантового распределения ключа» опубликована в журнале Physical Review A.

Авторы исследования:

Константин Зайцев — аспирант в Университете Виго, бывший аспирант МИСиС;

Владимир Бизин — выпускник магистратуры кафедры РКЦ в МФТИ;

Дмитрий Кузьмин — сотрудник компании «КуРэйт»;

Вадим Макаров — научно-технический руководитель научной группы «Уязвимости Квантовых-систем» РКЦ, профессор кафедры теоретической физики и квантовых технологий МИСиС, руководитель лаборатории анализа практических уязвимостей систем квантовой криптографии и разработки методов ее сертификации Центра компетенций НТИ «Квантовые коммуникации».

Журнальная версия статьи доступна в открытом доступе: http://www.vad1.com/publications/zaitsev2026.PhysRevA-114-012601.pdf

Препринт исследования: https://arxiv.org/abs/2603.07538

Телеграм: t.me/ainewsline

Источник: arxiv.org

Комментарии: