Los desarrolladores de "SFB Lab", junto con el Centro de Tecnologías Cuánticas de la Universidad Estatal de Moscú, han ideado una forma de proteger las claves cuánticas de los ataques de ceguera de fotodetectores. El método fue descrito en la revista científica Physical Review Applied, y el desarrollo en sí fue patentado en la Federación Rusa.
Una clave cuántica es un código secreto que se forma a partir de fotones, es decir, las partículas más pequeñas de luz. Estas partículas son registradas por dispositivos especiales: detectores de fotones individuales, una especie de "trampas" que registran cada fotón entrante y lo convierten en un bit de la clave.
Los estafadores intentaron aprovechar esta laguna. Los atacantes afectan a los detectores con radiación óptica, lo que saca al dispositivo de su modo de funcionamiento normal. El detector deja de registrar fotones por sí mismo y pasa a un estado en el que los resultados del registro son controlados por la parte atacante. Debido a esto, surgieron riesgos de que una persona no autorizada obtuviera acceso a la clave, y la suplantación no se podía notar durante mucho tiempo.
Los autores del estudio propusieron un nuevo mecanismo de protección e hicieron que la sensibilidad del detector fuera impredecible. Durante el funcionamiento, cambia constante y aleatoriamente. Para "cegar" el detector, un hacker necesita seleccionar con precisión la intensidad de la luz. Y esta cambia en el detector cada segundo, y es imposible adivinarla.
Un fallo en tales casos señala una alarma, y el sistema entiende que se intentó entrar en el canal. Contando los incidentes, calcula cuántos bits de la clave pudo obtener el atacante y elimina solo esos bits. Toda la clave permanece en su lugar y continúa funcionando. El método ya ha sido probado en un detector serial común.
Desarrollos de la Universidad Estatal de Moscú y sus socios en el campo de la criptografía cuántica
Ya hemos hablado de las investigaciones de los mismos participantes: el Centro de Tecnologías Cuánticas de la Universidad Estatal de Moscú y la empresa "SFB Lab". Anteriormente, presentaron un nuevo protocolo de distribución de claves cuánticas, resistente a los ataques de imposición de estado cuántico y que no requiere calibración adicional, incluso para su aplicación en sistemas de comunicación por satélite.
Paralelamente, otros grupos científicos rusos están trabajando en tareas relacionadas: investigadores de NUST MISIS y HSE desarrollaron un algoritmo basado en aprendizaje automático para predecir errores y corregir dinámicamente la distribución de claves cuánticas, lo que aumenta la fiabilidad de la transmisión incluso en presencia de ruido en las líneas de fibra óptica. La aplicación práctica de la criptografía cuántica va más allá de los laboratorios: a principios de 2024, se publicó un material detallado sobre cómo Rusia y China intercambiaron mensajes por primera vez a través de la comunicación cuántica por satélite y por qué el canal satelital es fundamental para escalar tales redes.