Прорыв в защите данных: оптическая криптография от МИФИ
Учёные из Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» представили революционную разработку — оптико-цифровую систему кодирования информации, которая продемонстрировала исключительную стойкость к взлому в ходе испытаний. Система успешно противостояла специализированным хакерским атакам, включая методы с использованием нейросетей, что подтверждает её высокий уровень безопасности.
Как работает оптическое шифрование
Разработка лаборатории фотоники и оптической обработки информации НИЯУ МИФИ основана на принципиально новом подходе к защите данных. В отличие от традиционных цифровых методов, здесь информация сначала преобразуется в световой сигнал. Любой компьютерный файл, будь то изображение, видео или документ, представляет собой последовательность битов (единиц и нулей). Специальное устройство — пространственно-временной модулятор света — превращает эти данные в визуальный паттерн, например, в подобие QR-кода, состоящего из тёмных и светлых точек.
Этот «световой образ» файла освещается лазером. Далее, с помощью системы линз, свет проходит через второй модулятор, который содержит голографический ключ шифрования. В результате сложной оптической трансформации исходная информация превращается в изображение, напоминающее набор хаотичных пятен. Именно эта абстрактная картинка и является зашифрованным сообщением. Её можно зафиксировать обычной высокоточной цифровой камерой и передать по любым каналам связи. Для расшифровки получателю нужен цифровой ключ, который позволяет восстановить исходные данные из оптического «хаоса».
Ключевые преимущества технологии
Как отмечает сотрудник лаборатории Павел Черёмхин, система обладает двумя фундаментальными преимуществами:
- Сверхвысокая скорость. Обработка и кодирование информации происходят со скоростью в десятки гигабит в секунду, что на порядки превышает возможности многих современных электронных систем.
- Исключительная криптостойкость. Безопасность обеспечивается за счёт использования огромных по современным меркам криптографических ключей размером во многие килобайты. Это делает подбор ключа методом прямого перебора (брутфорса) практически нереализуемой задачей.
По словам руководителя лаборатории, профессора Ростислава Старикова, уровень защищённости этой системы сопоставим с теоретическими показателями квантового шифрования. При этом российская разработка уже является работоспособной и построена на основе доступных и относительно недорогих оптических компонентов, в отличие от экспериментальных квантовых систем.
От теории к практике: долгий путь реализации
Профессор Стариков подчеркнул, что теоретические основы этой технологии были заложены мировым научным сообществом ещё в конце XX — начале XXI века. Первые в России исследования в этом направлении стартовали именно в МИФИ. Однако для их практического воплощения потребовалось ждать, пока не достигнут необходимого уровня развития сопутствующие технологии: оптоэлектроника, производство прецизионных оптических элементов и вычислительная мощь компьютеров. Сегодня этот барьер преодолён.
Успешное тестирование системы против хакерских атак, имитирующих реальные угрозы, открывает путь к её внедрению в областях, требующих максимальной защиты данных: в государственных коммуникациях, финансовом секторе и корпоративных сетях передачи информации.
Больше интересных статей здесь: Технологии.
Источник статьи: Сверхскоростная и высокозащищенная оптико-цифровая система кодирования успешно выдержала все испытательные «хакерские» атаки.