Kvantekryptografi er ansett for å være blant de sikreste måtene å kryptere data på, ettersom det er særdeles vanskelig å bryte krypteringen uten å etterlate endringer som vil bli oppdaget.
Ingen forstyrring
Systemene bruker nemlig kvantestadier av lys når de overfører krypteringsnøkkelen, og disse blir påvirket om noen ”tyvlytter” på dem. Dette blir kalt quantum key distribution (QDK).
Nå har forskere ved NTNU i Trondheim maktet å knekke kvantekrypteringen ved hjelp av en laser, gjengitt i en artikkel i tidsskriftet Nature Photonics.
– Vår hack ga 100 prosent kunnskap om nøkkelen, med null forstyrring av systemet, sier NTNU-forsker Vadim Makarov til Nature news.
Kvantelys
Forskerne har prøvd seg på to kommersielt tilgjengelige kvantekrypteringssystemer – ett fra selskapet ID Quantique i Sveits og ett fra MagiQ Technologies i USA.
I vanlige QDK-teknikker genererer senderen, som forskerne har kalt Alice, vanlige bitverdier på 0 og 1 ved å bruke protoner på ulike kvantestadier.
Mottakeren, kalt Bob, leser disse verdiene med en detektor, og man antok at det ville være umulig for en tyvlytter, kalt Eve, å snappe opp informasjon uten å endre protonverdiene samtidig. Det ville føre til at mottakeren oppdaget at det har vært inntrengere på ferde.
Uten alarm
NTNU-forskerne benyttet imidlertid en laser på 1 mW til å ”blinde” mottakeren. Det fører til at den ikke klarer å registrere kvantestadiene til de innkommende protonene, men i stedet registrerer lysglimt som bitverdien 1.
– Det betyr at hver gang Eve snapper opp en bitverdi på 1 fra Alice, kan hun sende en sterkt lyssignal til Bob, slik at han også mottar det korrekte signalet og er fullstendig uvitende om at detektoren har blitt sabotert. Det er ikke noe misforhold mellom Eve og Bobs registreringer fordi Eve sender Bob et klassisk signal, ikke et kvantesignal. Siden kvantekryptografiske regler ikke lenger gjelder, går ingen alarm av, forklarer Makarov.
Og selskapene som benytter kvanteteknikkene i sin kryptering, er bare glade for utviklingen.
– Vi tilbyr åpne systemer som forskere kan leke med, og vi er glade for at de gjør det, sier utviklingssjef Anton Zavriyev i MagiQ til Nature.
Fortsatt best
Han påpeker imidlertid at de kommersielle utgavene av krypteringen er noe mer sofistikert enn den forskerne har hacket.
– Vårt arbeid vil i lengden gjøre disse systemene sterkere. Vil du ha topp sikkerhet, er kvantekryptografi fortsatt veien å gå, sier Vadim Makarov.
