By 
Вас коли-небудь змушували вводити конфіденційні платіжні дані на сайті невідомого продавця? Чи готові б ви передати дані своєї кредитної картки чи паролі в ненадійні руки? Вчені з Віденського університету розробили безумовно безпечну систему для покупок у таких умовах, поєднуючи сучасні криптографічні методи з фундаментальними властивостями квантового світла. Демонстрація таких «квантово-цифрових платежів» у реалістичному середовищі була опублікована в Nature Communications.
Цифрові платежі замінили фізичні банкноти в багатьох аспектах нашого повсякденного життя. Подібно до банкнот, вони мають бути простими у використанні, унікальними, захищеними від фальсифікацій і відстеження, але додатково протистояти цифровим нападникам і витоку даних.
У сучасній платіжній екосистемі конфіденційні дані клієнтів замінюються на послідовності випадкових чисел, а унікальність кожної транзакції забезпечується класичним криптографічним методом або кодом. Однак зловмисники та продавці з потужними обчислювальними ресурсами можуть зламати ці коди та відновити особисті дані клієнтів і, наприклад, здійснювати платежі від їх імені.
Дослідницька група під керівництвом професора Філіпа Вальтера з Віденського університету показала, як квантові властивості легких частинок або фотонів можуть забезпечити безумовну безпеку цифрових платежів.
В ході експерименту дослідники продемонстрували, що кожна транзакція не може бути скопійована або перенаправлена зловмисниками, і що конфіденційні дані користувача залишаються конфіденційними. «Я справді вражений тим, як квантові властивості світла можна використовувати для захисту нових додатків, таких як цифрові платежі, які актуальні в нашому повсякденному житті», — говорить Тобіас Гуггемос.
Щоб забезпечити абсолютну безпеку цифрових платежів, вчені замінили класичні криптографічні методи на квантовий протокол, що використовує окремі фотони. У ході класичної цифрової платіжної транзакції клієнт ділиться класичним кодом, який називається криптограмою, зі своїм платіжним провайдером (наприклад, банком або компанією, що видає кредитні картки).
Потім ця криптограма передається між клієнтом, продавцем і постачальником платежів. У продемонстрованому квантовому протоколі ця криптограма генерується шляхом надсилання платіжним провайдером спеціально підготовлених окремих фотонів клієнту.
Для процедури оплати клієнт вимірює ці фотони, при цьому параметри вимірювання залежать від параметрів транзакції. Оскільки квантові стани світла неможливо скопіювати, транзакцію можна виконати лише один раз. Це разом із тим фактом, що будь-яке відхилення передбачуваного платежу змінює результати вимірювання, які перевіряються постачальником платежів, робить цифровий платіж безумовно безпечним.
Дослідники успішно впровадили квантово-цифрові платежі через міську оптоволоконну лінію довжиною 641 м, яка з’єднує два університетські будівлі в центрі Відня. Наразі цифрові платежі здійснюються за кілька секунд.
«Наразі наш протокол потребує кількох хвилин квантового зв’язку, щоб завершити транзакцію. Це гарантує безпеку за наявності шуму та втрат», — говорить Пітер Шіанскі, перший автор статті. «Однак ці часові обмеження мають виключно технологічний характер», — додає Маттьє Бозіо, який переконаний, що «ми станемо свідками того, що квантово-цифрові платежі досягнуть практичної ефективності в найближчому майбутньому».
Comments