Квантовая криптография

⚛️ Мы тут много с вами говорили про квантовые вычисления и про то, что с ними не всё так просто. Но вот про квантовую криптографию (далее ККР) речи пока не было. Исправим это упущение.

Задача криптографии понятна — сделать так, чтобы сообщение никто, кроме адресата, не смог прочитать. Есть в классической криптографии алгоритмы, абсолютно устойчивые к дешифровке (в том числе и квановым компьютером), но у них имеется одна фундаментальная проблема. Заключается она в том, что для обмена информацией нужно, чтобы у обоих участников переписки был одинаковый ключ, причём его длина должна быть в точности равна длине сообщения. То есть, если мы хотим передать гигабайт, то сперва должны нагенерить ключ длиной в гигабайт и как-то предварительно обменяться им с абонентом. Это можно сделать только при личной встрече, что неудобно, а зачастую невозможно. Алгоритмы, требующие более коротких ключей (т.е. все реально используемые в настоящий момент), не такие устойчивые, да и механизм обмена ключами там довольно сложный и тонкий.

Важно понимать, что существующие протоколы ККР — это не способы передачи данных, а именно протоколы одновременной генерации ключей! Сами данные потом шифруются надёжным классическим алгоритмом и передаются по классическим каналам. Вопреки некоторым лукавым статьям, к квантовым вычислениям, несмотря на своё название, ККР никакого отношения не имеет. И в отличие от них, ККР гораздо ближе к реальному применению. Собственно, подобные каналы передачи данных уже есть и даже продаются, а лидирует в области развёртывания систем ККР Китай. Они вообще планируют построить всемирную сеть квантовых каналов к 2030 году.