Революционная технология

C 28 по 30 января в Тель-Авиве проходила конференции Cybertech Global, на которой исследователи из Университета им. Бен-Гуриона в Негеве представили, по их словам, первую полностью оптическую и «невидимую» технологию шифрования. Она будет значительно более безопасной для передачи строго конфиденциальных данных финансового и медицинского характера или же предназначенных для социальных сетей.

В настоящее время для обеспечения конфиденциальности передаваемой посредством Интернета информации ее кодируют при помощи цифровых методов. Данные разбиваются на блоки, которые затем шифруются при помощи цифровых алгоритмов (наиболее часто используемым сегодня является алгоритм RSA), которые превращают данные в набор бессмысленных сигналов. Они передаются посредством электромагнитных или радио­волн или же по оптоволоконным кабелям, в которых для передачи данных используются световые волны. Затем в месте назначения информация декодируется, исходное сообщение восстанавливается.

Однако обладатели высокопроизводительных компьютеров, которыми оснащены правительственные учреждения – такие, например, как Агентство национальной безопасности США (АНБ), могут получить доступ к сообщениям путем взлома кодов шифрования. Да и хакеры, желающие завладеть интересующими их данными, сегодня могут легко обнаружить передаваемую по сети информацию и записать ее, даже не пытаясь заниматься дешифровкой в реальном времени. Они спокойно работают над декодированием украденных данных в автономном режиме. А если заглянуть в будущее, то появление квантовых компьютеров обеспечит создание парка мощных и сверхбыстродействующих вычислительных машин, которые смогут взломать все существующие ныне коды шифрования. Таким образом, уже сейчас требуется принципиально другая парадигма безопасности данных.

Специалисты, возглавляемые профессором Даном Садотом, руководителем исследовательской лаборатории оптических коммуникаций в Университете им. Бен-Гуриона в Негеве, пришли к выводу, что необходимо комплексное решение, обеспечивающее шифрование, передачу, дешифрование и обнаружение данных оптическим, а не цифровым способом. Используя стандартное оптическое оборудование, исследовательская группа смогла сделать передачу данных «невидимой» и преодолела недостатки цифрового шифрования.

Для этого ученые придумали методику, которая предусматривает распространение массива данных при помощи не только одного цвета, как это делается сейчас при передаче цифровой информации по оптоволоконным сетям, а при помощи нескольких цветов, выбранных из полосы пропускания оптического спектра (она в 1000 раз шире, чем цифровая полоса). При этом намеренно создаются несколько слабых потоков данных, что исключает их обнаружение, потому что нет явных признаков их передачи. Кроме того, исследователи учли, что каждый массив данных, передаваемый при помощи электронных, цифровых или волоконно-оптических средств связи, имеет определенный уровень сетевого шума. И ученым удалось передать слабые зашифрованные сигналы при довольно высоком уровне собственного шума, что еще более маскировало информацию.

Исследователи добавили и дополнительный уровень безопасности, использовав коммерчески доступную так называемую «фазовую маску», которая изменяет фазу каждой длины волны, соответствующей определенному цвету. Этот процесс также напоминает сетевой шум, но, по сути, разрушает «согласованность» или способность перекомпилировать данные без правильного ключа шифрования. По словам Садота, оптическая фазовая маска не может быть записана и повторена в режиме офлайн.

Как только данные достигают пункта назначения, сигналы декодируются с помощью ключа шифрования, которым снабжают как отправителя, так и получателя сообщения. «По сути, инновационный прорыв заключается в том, что если вы не можете обнаружить данные, то вы не можете их украсть, – сказал Садот. – Поскольку „шпион“ не только не может прочитать информацию, но даже не способен обнаружить наличие передаваемого сигнала, то наша оптическая скрытая передача обеспечивает высочайший уровень приватности и безопасности для приложений с конфиденциальными данными».

Сейчас Университет им. Бен-Гуриона в Негеве ищет отраслевого партнера для внедрения новой технологии и поставки ее на коммерческую основу. Ее клиентами могут стать компании, которые производят оптические передатчики и приемники, поставщики сетевой инфраструктуры или пользователи облачных систем и центров обработки данных, таких как Google, Facebook и Amazon.

Новая технология является расширением метода цифрового оптического шифрования, первоначально изобретенного Садотом и его командой в сотрудничестве с профессором Залевским из Университета им. Бар-Илана.

 

Сергей ГАВРИЛОВ